Зборот „робот“ евоцира слики на човековите-како вештачка метална машина (хуманоид) дизајнирана и програмирана за автоматски да извршува некои задачи за нас. Сепак, роботите (или ботовите) можат да бидат со каква било форма или големина и можат да бидат направени од каков било материјал (вклучувајќи биолошки материјали како живи клетки) во зависност од дизајнот и функционалните барања. Може да нема физичка форма како во случајот со Siri or Alexa. Роботите се рационално дизајнирани артефакти или машини кои прикажуваат автономија и извршуваат специфични задачи.
Биолошките роботи (или биоботи) користат живот клетки или ткива како материјал за изработка. Како и сите роботи, биоботите исто така се програмибилни машини, прикажуваат автономија и извршуваат специфични задачи. Ова се посебна класа на активни живи и подвижни синтетички структури.
Живите ткива по себе, не се роботи. Тие се делови од животни. Живите клетки стануваат роботи кога ќе се ослободат од нормалните ограничувања и ќе се програмираат во посакуваната форма и функција со вештачко комбинирање и обликување на ќелиите за да прикажат специфично однесување.
Ксеноботи беа првите целосно биолошки биолошки биоботи создадени во лабораторија во 2020 година со користење на јајце клетки од ембриони на еден вид жаба т.н. Xenopus laevis (оттука и името Xenobots). Тоа беше првиот жив вештачки организам што се самопоправа и самореплицира. Живите клетки беа користени како градбени блокови кои беа ослободени од нормалните ограничувања на остатокот од ембрионот за да доведат до нова форма на вештачки живот чија морфологија и карактеристики беа вештачки „дизајнирани“. Така, Ксенобот бил жив синтетички организам. Развојот на Xenobots покажа дека клетките добиени од ембрионот на водоземци може да се програмираат во посакуваната форма и функција со ослободување на природни ограничувања. Сепак, не беше познато дали биоботите може да се создадат од клетки кои не се водоземци или возрасни.
Научниците сега објавија успешна изградба на биоботи користејќи возрасни клетки од неембрионални човековите ткиво со способности надвор од Xenobots. Овој биобот е наречен „Антроботи“ поради тоа човековите потекло.
Бидејќи ксеноботите се изведени од ембрионски клетки на водоземци со индивидуално обликување на клетки, истражувачкиот тим започна со тестирање дали способноста да се создадат биоботи е ограничена на овие водоземски клетки или, други неамфибиски, неембрионални возрасни клетки, исто така, можат да генерираат биоботи? Понатаму, ако клетките од семето треба нужно да се извајаат поединечно за да се генерираат биоботи или ако ублажувањето на почетните клетки од семето исто така може да доведе до самоконструкција на биоботи? За ова, наместо ембрионски ткива, истражувачите користеле возрасни, соматски клетки добиени од човековите белодробен епител и беа во можност да генерираат нови, повеќеклеточни, самоконструирани, подвижни живи структури без рачно вајање или користење на каква било надворешна машинерија што дава форма. Употребениот метод е скалабилен. Паралелно беа произведени роеви биоботи кои се движеа преку погон управуван од цилија и живееја 45-60 дена. Интересно, исто така, беше забележано дека Антроботите се движеле низ паузите на невронските монослоеви и предизвикале ефикасно заздравување на дефектите ин витро.
Синтеза на антроботи е значајно затоа што покажува дека пластичноста на клетките за да се создадат биоботи не е ограничена на ембрионски или водоземски клетки. Тоа покажа дека возрасни соматски човековите дивите клетки без никаква генетска модификација можат да формираат нови биоботи без никаква надворешна машинерија што дава форма.
Anthrobots е подобрување во однос на Xenobots и напредок во релевантната технологија што има значителни импликации за производство на сложени ткива за клиничка употреба во регенеративна медицина. Во иднина, може да стане возможно да се произведат Антроботи персонализирани за секој пациент и да се распоредат во телото без да се предизвика никаков имунолошки одговор.
***
Референци:
- Блекистон Д. и сор 2023. Биолошки роботи: перспективи на новото интердисциплинарно поле. Мека роботика. август 2023. 674-686. DOI: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142
- Гумускаја, Г. и сор. 2023. Motile Living Biobots Self-Construct from Adult Човечки Соматски прогениторни семенски клетки. Напредна наука 2303575. објавено: 30 ноември 2023 година DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575
- Универзитет Тафтс 2023. Вести – Научниците изградија мали биолошки роботи од Човечки Клетки. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells
- Ебрахимхани Мо.Р. и Левин М., 2021. Синтетички живи машини: Нов прозорец на животот. iScience перспектива. Том 24, број 5, 102505, 21 мај 2021 година. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505
***
