Созданы первые в мире роботы, состоящие только из живых клеток
Ученые окрестили свое изобретение «ксеноботом». Такой бот представляет собой крошечный шарик субмиллиметрового размера, содержащий от 500 до 1000 клеток. Ксеноботы способны самостоятельно перемещаться в питательной среде чашки Петри, самоорганизовываться и даже транспортировать небольшие грузы. Более того, они не похожи ни на один живой организм или орган, с которыми биологи и генетики сталкивались до сих пор.
Потенциал использования «живых машин» колоссален. В первую очередь это, безусловно, доставка лекарственных компонентов к поврежденным областям организма, минуя многочисленные барьерные системы. Но это лишь одно из десятков и сотен применений, которые можно придумать роботам — по факту, они могут даже восстановить экологию в целом регионе.
Джошуа Бонгар, ученый и робототехник из Университета Вермонта, заявляет, что ксеноботы не являются ни традиционными роботами, ни живыми существами, известными науке. «Это новый класс изобретений — живой, программируемый организм».
Разрабатывать чудо-роботов помогал суперкомпьютер, на базе которого был запущен алгоритм для комбинирования нескольких сотен клеток кожи и сердца лягушки во множестве разных конфигураций. Проще всего представить себе кубики LEGO, из который под конкретные нужды составляет определенная модель.
В результате нескольких циклов были отобраны самые устойчивые и долговечные комбинации клеток, которые потом были установлены на специальную матрицу, собранную из эмбрионов африканских лягушек. Это была кропотливая работа с использованием микрощипцов и электродов.
В результате получились стабильные структуры, способные перемещаться. Клетки кожи действуют как своего рода леса, удерживающие все вместе, в то время как сокращения клеток сердечной мышцы помогают роботам двигаться. В течение недели они свободно перемещались по водной среде без какой-либо подпитки, работая исключительно на заранее «загруженных» запасах энергии в виде белков и липидов.
Ксеноботы, как уже было сказано, смогли перемещать объекты сопоставимого размера. В случае, когда груз был разбросан по разным местам, боты двигались сообща, подталкивая частицы к одной конкретной точке:
Биолог Михаил Левин отмечает, что, хоть по факту ксеноботы на 100% состоят из клеток лягушек, никакими лягушками они не являются. «Сразу возникает вопрос —, а какие еще комбинации мы сможем собрать из клеток обычных организмов? Как сильно они будут отличаться от анатомии условных оригиналов и на что будут способны?», задается вопросом ученый.
Можно ли называть ксеноботов по‑настоящему живыми? Это уже вопрос терминологии. На самом деле, хоть роботы и состоят из биотканей, однако не могут ни саморазвиваться, ни размножаться — у них попросту отсутствуют репродуктивные механизмы. Когда в клетках заканчиваются питательные вещества, то боты просто превращаются в кучку мертвой органики. Кстати, в отличие от обычных роботов, они полностью биоразлагаемы, а значит не способны навредить экологии.
Куда могут развиваться биороботы? Как мы уже говорили, направлений для работы с ними великое множество. Да, в их структуру можно включить клетки нервной системы, что увеличит их потенциал. Да, их можно превратить в весьма эффективное биооружие. Плохо ли это? Едва ли. Как и в случае с любым изобретением, степень его применения определяет только человек. Возможно, именно будущие поколения ксеноботов помогут нам победить большинство известных болезней, старость, восстановить экологию планеты. Как знать, может быть именно они станут той самой отправной точкой, благодаря которой человечество вступит в новую эру биотехнологий?
Кстати, для интересующихся разработчики опубликовали исходники своего алгоритма на Гитхабе.
Обсудить 0
