Živý robot z lidských buněk překvapuje vědce

Vědci vytvářejí z lidských buněk drobné živé roboty, které se mohou pohybovat a v budoucnu pomáhají hojit rány nebo poškozené tkáně.

Tým z Tufts University a Wyss Institute na Harvardově univerzitě pojmenoval nového robota anthrobot. Navazuje na předchozí práci některých členů týmu, kteří vytvořili prvního živého robota, xenobota, z kmenových buněk odebraných z embryí africké drápaté žáby ( Xenopus laevis ). Michael Levin, profesor biologie na College of Arts and Sciences Tufts University, a jeho kolegové publikovali nový výzkum 30. listopadu v časopise Advanced Science.

Vědci použili dospělé lidské buňky odebrané z průdušnice několika anonymních dárců různého věku a pohlaví. Tyto buňky si vybrali, protože byly po pandemii covidu-19 relativně snadno dostupné a také kvůli vlastnosti, o které si mysleli, že jim umožní pohyb, uvedla Gizem Gumuskaya, postdoktorandka na Tufts University. Průdušnicové buňky jsou pokryty vlasovitými řasinkami, které se pohybují tam a zpět. Ty pomáhají průdušnicovým buňkám vytlačovat drobné částice, které se dostávají do dýchacích cest. Předchozí výzkum ukázal, že tyto buňky mohou tvořit organoidy, shluky buněk široce používané ve vědě.

Gumuskaya experimentovala s chemickým složením podmínek růstu tracheálních buněk a našla způsob, jak povzbudit organoidy k růstu směrem ven na jejich řasinkách. Jakmile našla správný substrát, organoidy se mohly během několika dní pohybovat, přičemž řasinky fungovaly jako pádla. „Od prvního do šestého dne se nic nedělo. Kolem sedmého dne došlo k rychlé transformaci. Vypadalo to, jako by rozkvétala květina. Řasinky vyskočily a směřovaly ven. V naší metodě každý antrobot roste z jediné buňky,“ vysvětluje Gumuskaya.

Právě tento mechanismus samoskládání činí tyto roboty jedinečnými. Jiní vědci vytvořili biologické roboty, ale ty je nutné vytvářet ručně, a to stavbou forem a implantací buněk. Anthroboti jsou jiní. Někteří jsou kulatí a pokryté řasinkami, zatímco jiní mají kulovitý tvar a jsou pokryté nepravidelnými řasinkami. Pohybují se různými způsoby. Někteří chodí rovně, jiní se pohybují v těsných kruzích, mnozí stojí na místě a kymácejí se. V laboratorních podmínkách přežívají až 60 dní.

Experimenty popsané v nejnovější studii jsou sice v rané fázi, ale cílem je pochopit, zda by antroboti mohli mít lékařské využití. Tým zkoumal, zda by antroboti mohli lézt po lidských neuronech pěstovaných v misce a „poškrábat“ je, aby simulovali zranění. Byli překvapeni, když zjistili, že antroboti podporují růst v poškozených oblastech neuronů, ačkoli mechanismus hojení zatím nechápou.

Falk Tauber, výzkumník z Freiburgského centra pro interagující materiály a biotechnologie na Univerzitě ve Freiburgu, uvedl, že výzkum poskytuje základ pro budoucí úsilí o využití biorobotů pro různé funkce. Dodal, že schopnost vytvořit je z vlastních buněk pacienta naznačuje širokou škálu aplikací jak v laboratoři, tak nakonec i v lidském těle.

Podle Levina antropoti nevzbuzují etické ani bezpečnostní obavy. Nejsou vytvořeni z lidských embryí ani geneticky modifikováni. Nemohou přežít mimo specializované prostředí, žijí jen několik týdnů a zdají se být biologicky odbouratelní.

An Khang (podle CNN )

Zdrojový odkaz