Малки живи роботи, направени от човешки клетки, изненадват учени
Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN..
Учени сътвориха дребни живи роботи от човешки кафези, които могат да се движат в лабораторна паница и може един ден да оказват помощ за заздравяването на рани или повредена тъкан, съгласно ново изследване.
Екип от университета Тъфтс и института Wyss на Харвардския университет са нарекли тези творения антроботи. Изследването се основава на по-ранна работа на някои от същите учени, които са създали първите живи роботи или ксеноботи от стволови кафези, получени от ембриони на африканската жаба с нокти (Xenopus laevis).
„ Някои хора смятаха, че характерностите на ксеноботите разчитат доста на обстоятелството, че те са ембриони и земноводни “, сподели създателят на проучването Майкъл Левин, професор по биология на Ваневар Буш в Училището по изкуства и науки на Туфтс.
„ Не мисля, че това има нещо общо с това да си ембрион. Това няма нищо общо с това да си жаба. Мисля, че това е доста по-общо свойство на живите същества “, сподели той.
„ Ние не осъзнаваме всички пълномощия, които клетките на нашето тяло имат. “
Докато са били живи, антроботите не са били пълноценни организми, тъй като не са имали цялостен витален цикъл, сподели Левин.
„ Това ни припомня, че тези сурови бинарни категории, с които работихме: Това робот ли е, това животно ли е, това машина ли е? Тези неща не ни служат доста добре. Трябва да преминем оттатък това. “
Изследването е оповестено в четвъртък в списание Advanced Science.
Как са ги създали?
Учените са употребявали възрастни човешки кафези от трахеята или трахеята от анонимни донори от друга възраст и пол. Изследователите се концентрираха върху този вид кафези, защото те са относително лесни за достъп заради работата върху Covid-19 и белодробните болести и, което е по-важно, заради характерност, която съгласно учените ще направи клетките способни да се движат, сподели съавторът на проучването Гизем Гумуская, докторант в Tufts.
Трахеалните кафези са покрити с сходни на косми издатини, наречени реснички, които се вълнуват напред-назад. Те нормално оказват помощ на трахеалните кафези да изтласкват дребни частици, които намират пътя си към дихателните пътища на белите дробове. По-ранни изследвания също демонстрират, че клетките могат да образуват органоиди - бучки от кафези, необятно употребявани за проучвания.
Гумуская опитва с химическия състав на изискванията за напредък на трахеалните кафези и открива метод да насърчи ресничките да извърнат на открито върху органоидите. След като откри вярната матрица, органоидите станаха преносими след няколко дни, като ресничките действаха малко като гребла.
„ Нищо не се случи на първия, втория, четвъртия или петия ден, само че както биологията нормално прави, към седмия ден имаше бърз преход “, сподели тя. „ Беше като разцъфнало цвете. До седмия ден ресничките се обърнаха и бяха извън.
„ В нашия способ всеки антробот пораства от една клетка. “
Именно това самосглобяване ги прави неповторими. Биологичните роботи са направени от други учени, само че те са конструирани ръчно, като са създали матрица и са засадили кафези, с цел да живеят върху нея, сподели Левин.
Различни форми и размери
Антроботите, основани от екипа, не бяха идентични.
Някои бяха сферични и напълно покрити с реснички, до момента в който други бяха с форма по-скоро като футболна топка и покрити неравномерно с реснички. Те също се движеха по разнообразни способи - някои в прави линии, други в тесни кръгове, до момента в който други седяха в близост и се мърдаха, съгласно прессъобщение за проучването. Те устояха до 60 дни в лабораторни условия.
Експериментите, обрисувани в това последно изследване, са на ранен стадий, само че задачата е да разберем дали антроботите могат да имат медицински приложения, споделиха Левин и Гумуская. За да видят дали сходни приложения са вероятни, откривателите изследваха дали антроботите могат да се движат върху човешки неврони, отгледани в лабораторна паница, която е била „ надраскана “, с цел да имитират увреждане.
Те бяха сюрпризирани да видят, че антроботите предизвикват растежа на повредената област на невроните, макар че откривателите към момента не схващат лечебния механизъм, отбелязва изследването.
Фалк Таубер, началник на групата във Фрайбургския център за интерактивни материали и технологии, въодушевени от биотехнологиите в Университета на Фрайбург в Германия, сподели, че изследването е предоставило основа за бъдещи старания за потребление на био-ботове за разнообразни функционалности и правенето им в разнообразни форми.
Таубер, който не е взел участие в проучването, сподели, че антроботите са посочили " изненадващо държание ", изключително когато са се движили през - и в последна сметка са затваряли - драскотини в човешките неврони.
Той сподели, че способността да се основават тези структури от личните кафези на пациента допуска разнообразни приложения както в лабораторията, по този начин и може би в последна сметка при хората.
Левин сподели, че не счита, че антроботите основават етични или безвредни проблеми. Те не са направени от човешки ембриони, проучвания, които са строго лимитирани, или генетично модифицирани по някакъв метод, сподели той.
„ Те имат доста лимитирана среда, в която живеят, тъй че няма опция по някакъв метод да се измъкнат или да живеят отвън лабораторията. Те не могат да живеят отвън тази доста характерна среда “, сподели той. „ Те имат естествена дълготрайност на живота, тъй че след няколко седмици те просто безпроблемно се биоразграждат. “
