Ученые создают крошечных живых роботов из человеческих клеток, которые могут двигаться и помогать в заживлении ран или поврежденных тканей в будущем.
Как передвигаются антропоботы. Видео : Phys.org
Группа исследователей из Университета Тафтса и Института Висса при Гарвардском университете назвала нового робота «антропобот». Продукт основан на предыдущей работе некоторых членов команды, которые создали первого живого робота, называемого ксеноботом, из стволовых клеток, взятых из эмбрионов африканской шпорцевой лягушки ( Xenopus laevis ). Майкл Левин, профессор биологии Школы искусств и наук Университета Тафтса, и его коллеги опубликовали новое исследование 30 ноября в журнале Advanced Science.
Ученые использовали клетки взрослого человека, взятые из трахеи нескольких анонимных доноров разного возраста и пола. По словам Гизем Гумуской, постдокторанта из Университета Тафтса, они выбрали эти клетки, поскольку они стали относительно доступны после COVID-19, а также из-за свойства, которое, по их мнению, делает их подвижными. Трахеальные клетки покрыты волосковидными ресничками, которые колеблются вперед и назад. Они помогают клеткам дыхательных путей выталкивать мельчайшие частицы, попадающие в дыхательные пути. Предыдущие исследования показали, что эти клетки могут образовывать органоиды — скопления клеток, широко используемые в науке.
Гумуская экспериментировала с химическим составом условий роста клеток трахеи и нашла способ стимулировать наружную проекцию ресничек на органоиды. Найдя подходящий субстрат, органоид через несколько дней может двигаться, используя реснички в качестве весел. «С первого по шестой день ничего не происходило. Где-то на седьмой день произошла быстрая трансформация. Это было похоже на распускающийся цветок. Реснички выскочили и развернулись наружу. В нашем методе каждый антропобот вырастает из одной клетки», — пояснила Гумуская.
Именно этот самосборный механизм делает робота уникальным. Многие другие ученые также создали биологических роботов, но их приходится создавать вручную, создавая формы и имплантируя в них клетки. Anthrobot не такой. Некоторые из них имеют шарообразную форму и покрыты ресничками, а другие имеют шарообразную форму и неравномерно покрыты ресничками. Они двигаются по-разному. Некоторые роботы ходят прямо, некоторые движутся по кругу, многие стоят на месте и покачиваясь. В лабораторных условиях они выживают до 60 дней.
Эксперимент, описанный в последнем исследовании, находится на ранней стадии, но его цель — выяснить, могут ли роботы-антропоморфы найти медицинское применение. Команда проверила, сможет ли робот-антропобот ползать по человеческим нейронам, выращенным в чашке Петри, и «царапать» их, чтобы имитировать повреждение. Они были удивлены, увидев, что антропобот способствовал росту поврежденных участков нейронов, хотя они пока не понимают механизма заживления.
Фальк Таубер, научный сотрудник Фрайбургского центра взаимодействующих материалов и биотехнологий при Фрайбургском университете, сказал, что исследование закладывает основу для будущих усилий по использованию биологических роботов для выполнения различных функций. По его словам, возможность создавать их из собственных клеток пациента открывает широкий спектр применения как в лабораторных условиях, так и в конечном итоге в организме человека.
По словам Левина, робот-антропобот не вызывает этических или безопасных опасений. Они не созданы из человеческих эмбрионов и не генетически модифицированы. Они не могут выживать вне специализированной среды, имеют продолжительность жизни всего несколько недель и, по-видимому, поддаются биологическому разложению.
Ан Кханг (по данным CNN )
Ссылка на источник
Комментарий (0)