„Xenobot”: Powstał żywy robot ukształtowany z komórek macierzystych żab14.01.2020

Amerykańscy badacze z Harvardu, University of Vermont i Tufts University wykorzystali komórki afrykańskiego gatunku żaby – platany szponiastej.

Komórki macierzyste embrionów płazów zwyczajowo określanych nazwą „Xenopus” posłużyły za budulec do stworzonia osobnego organizmu – Xenobota. Mimo że roboty zwykle projektuje się z wytrzymałych metali bądź plastiku, organiczny materiał może zdaniem naukowców mieć znacznie lepsze zastosowanie. W razie uszkodzeń, komórki robota są zdolne do autoregeneracji. Naukowcy połączyli ze sobą najmniejsze organiczne cząstki metodą kauteryzacji, co pozwoliło na uformowanie skóry organizmu, a także aktywnych, zdolnych do kurczenia się komórek. W każdej tkance organizmu znajduje się od 500 do 1000 komórek macierzystych. Na razie długość robota nie przekracza milimetra, ale organizm jest zdolny do ruchu – na szkle laboratoryjnym zaobserwowano delikatne przesunięcia. To dowód na samodzielną organizację połączonych komórek, która przejawia się nawet poprzez przenoszenie między sobą milimetrowych ładunków.

Naukowcy sterują ruchem robota poprzez ewolucyjny algorytm, który rozróżnia pasywne cząstki organizmu i kurczące się komórki o charakterze mięśnia. Na bazie ich konfiguracji, program tworzy modele 3D. Początkowo potencjalne ruchy robota są testowane w środowisku wirtualnym. Spontaniczne skurcze aktywnych komórek przypominają miniaturowe silniki, które mogą wyprowadzić ruch całego organizmu, dopóki ma on na to energię. Naukowcy określają ich żywotność na od 7 do 10 dni.

– Na razie są niewielkich rozmiarów, ale plan zakłada powiększenie ich skali – opowiada „Guardianowi” jeden z naukowców, Michael Levin. Organiczne roboty z embrionów żab mają mieć własny system krwionośny i nerwowy, a także komórki zmysłowe, które w przyszłości wykształcą własne oczy.

Ten aspekt badań wnosi pytanie o ich etykę – aktywny pod względem poznawczym organiczny robot nie jest już zwykłym przedmiotem. Dlatego naukowcy uważają, że potrzebna jest rozmowa między środowiskiem naukowym a ustawodawcami. Ich zdaniem Xenoboty będzie można przykładowo wykorzystywać do sprzątania mikroplastiku w oceanach, dostarczania lekarstw w konkretne miejsca ludzkiego organizmu lub leczenia miażdżycy.

Pełne badania nad ruchem organicznych robotów opublikowano w czasopiśmie naukowym Narodowej Akademii Nauk USA „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”.

Xenopus, czyli gatunek żab, który wykorzystano w eksperymencie, miał okazję już wcześniej zrobić karierę w medycynie. W latach 50. XX wieku, przed wynalezieniem testów ciążowych, wrażliwym na ludzkie hormony płazom wstrzykiwano kobiecy mocz. Gdy kobieta była w ciąży, żaby zaczynały jajeczkować.