Ученые создают крошечных живых роботов из человеческих клеток, которые смогут двигаться и в будущем помогут залечить раны или поврежденные ткани.
Как двигается антропобот. Видео : Phys.org
Команда из Университета Тафтса и Института Висса при Гарвардском университете назвала нового робота «антропобот». Он основан на предыдущих работах некоторых членов команды, которые создали первого живого робота, ксенобота, из стволовых клеток, полученных 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.
Учёные использовали клетки взрослого человека, взятые из дыхательных путей анонимных доноров разного возраста и пола. Они выбрали эти клетки, поскольку к ним было относительно легко получить доступ после COVID-19, а также из-за свойства, которое, по их мнению, придавало клеткам подвижность, пояснила Гизем Гумуская, постдокторант Университета Тафтса. Клетки дыхательных путей покрыты волоскообразными ресничками, которые двигаются вперёд и назад. Это помогает 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 химическими условиями роста трахеальных клеток и нашла способ стимулировать рост ресничек органоидов наружу. Как только она нашла подходящий субстрат, органоиды смогли двигаться уже через несколько дней, а реснички действовали как весла. «С первого по шестой день ничего не происходило. Примерно на седьмой день произошла быстрая трансформация. Это было похоже на распускающийся цветок. Реснички вылезали наружу. В нашем методе каждый антропобот растёт из одной клетки», — объясняет Гумуская.
Именно этот механизм самосборки делает роботов уникальными. Другие учёные создали биологических роботов, но их приходится создавать вручную, изготавливая формы и имплантируя в них клетки. Антропоботы отличаются от других. Некоторые имеют сферическую форму и покрыты ресничками, другие — шарообразную, покрытые неравномерно расположенными ресничками. Они передвигаются по-разному. Некоторые ходят прямо, другие двигаются по кругу, а многие стоят неподвижно и покачиваясь. В лабораторных условиях они выживают до 60 дней.
Эксперименты, описанные в последнем исследовании, пока находятся на ранней стадии, но их цель — выяснить, могут ли антропоботы найти медицинское применение. Команда исследовала, могут ли антропоботы ползать по человеческим нейронам, выращенным в пробирке, и «царапать» их, имитируя травму. Они были удивлены, обнаружив, что антропоботы стимулировали рост повреждённых участков нейронов, хотя механизм заживления пока неясен.
Фальк Таубер, исследователь из Фрайбургского центра взаимодействующих материалов и биотехнологии при Фрайбургском университете, отметил, что исследование закладывает основу для будущих исследований по использованию биороботов для различных целей. Он добавил, что 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, антропоботы не вызывают никаких этических проблем или проблем с безопасностью. Они не созданы из человеческих эмбрионов и не подвергаются генной модификации. Они не могут выживать вне специализированной среды, имеют продолжительность жизни всего несколько недель и, по-видимому, биоразлагаемы.
Ан Хан (по данным CNN )
Ссылка на источник
Комментарий (0)