Prihláste sa na odber vedeckého bulletinu CNN Wonder Theory. Preskúmajte vesmír s novinkami o fascinujúcich objavoch, vedeckých pokrokoch a ďalších,
cnn
,
Vedci vytvorili z ľudských buniek malých živých robotov, ktorí sa dokážu pohybovať Jedného dňa v laboratórnej miske môže nová štúdia jedného dňa pomôcť pri hojení rán alebo poškodeného tkaniva, tvrdí nová štúdia.
Tím z Tufts University a Wyss Institute na Harvardskej univerzite nazval tieto výtvory Anthrobots. Výskum stavia na predchádzajúcej práci niektorých vedcov, ktorí vytvorili prvý živý robotalebo Xenobots, z kmeňových buniek získaných z embrya africkej žaby pazúrikovanej (Xenopus laevis).
„Niektorí ľudia si mysleli, že vlastnosti xenobotov do veľkej miery závisia od skutočnosti, že ide o embryá a obojživelníky,“ povedal autor štúdie Michael Levin, profesor biológie Vannevar Bush na Tufts School of Arts and Sciences.
„Nemyslím si, že to má niečo spoločné s plodom.“ Nemá to nič spoločné s tým, že je žaba. Myslím si, že toto je do značnej miery všeobecná vlastnosť živých vecí,“ povedal.
„Neuvedomujeme si celý potenciál, ktorý leží v bunkách nášho tela.“
Počas života neboli antroboty úplne vyvinuté organizmy, pretože nemali úplne vyvinuté organizmy. Životný cyklus, povedal Levin.
„Pripomína nám to tieto rigidné binárne kategórie, s ktorými sme pracovali: Je to robot, je to zviera, je to stroj? Takéto veci nie sú pre nás veľmi užitočné. Musíme sa posunúť ďalej.“
Výskum zverejnili vo štvrtok Journal Advanced Science,
Gizem Gumuskaya, Tuftsova univerzita
Gizem Gumuskaya je doktorandkou na Tufts University, ktorá pomohla vytvoriť Anthrobots.
Vedci použili dospelé ľudské bunky z priedušnice alebo priedušnice od anonymných darcov rôzneho veku a pohlavia. Výskumníci sa zamerali na tento typ buniek, pretože sú relatívne ľahko dostupné vďaka práci na COVID-19 a pľúcnych ochoreniach, a čo je dôležitejšie, pretože majú vlastnosť, o ktorej vedci veria, že pomáha bunkám pohybovať sa, uviedla spoluautorka štúdie Gizem Gumuskaya. doktorand na Tufts.
Tracheálne bunky sú pokryté vlasovými výbežkami nazývanými riasinky, ktoré sa vlnia tam a späť. Normálne pomáhajú tracheálnym bunkám vylučovať malé častice, ktoré si nájdu cestu do dýchacích ciest pľúc. Skoršie štúdie tiež ukázali, že bunky môžu vytvárať organoidy – zhluky buniek, ktoré sa široko používajú na výskum.
Gumushkaya experimentoval s chemickým zložením podmienok rastu tracheálnych buniek a objavil spôsob, ako povzbudiť riasinky na organoidoch, aby sa pozerali von. Keď našiel správnu matricu, po niekoľkých dňoch sa organoidy stali pohyblivými, pričom riasinky pôsobili trochu ako veslá.
„Prvý deň, druhý deň, štvrtý alebo piaty deň sa nič nestalo, ale ako to v biológii zvyčajne býva, okolo siedmeho dňa nastala rýchla zmena,“ povedal. „Bolo to ako rozkvitnutý kvet. Na siedmy deň sa mihalnice obrátili a boli vonku.
„V našej metóde každý antrobot rastie z jednej bunky.“
Je to práve toto samo-zostavenie, ktoré ich robí jedinečnými. Levin povedal, že biologické roboty boli vytvorené inými vedcami, ale sú skonštruované tak, že sa ručne postaví forma a na nej sa nasadia bunky, aby žili.
Gizem Gumuskaya, Tuftsova univerzita
Každý endofyt rastie z jednej bunky.
Rôzne tvary a veľkosti
Anthrobots, ktoré tím vytvoril, neboli podobní.
Niektoré boli guľovité a úplne pokryté riasami, zatiaľ čo iné mali futbalový tvar a nepravidelne pokryté riasami. Podľa tlačovej správy o štúdii sa tiež pohybovali rôznymi spôsobmi – niektorí v priamych líniách, niektorí v tesných kruhoch, zatiaľ čo iní sedeli a hojdali sa. V laboratórnych podmienkach prežili 60 dní.
Levin a Gumuskaya uviedli, že experimenty načrtnuté v tejto najnovšej štúdii sú v počiatočnom štádiu, ale cieľom je zistiť, či by Anthrobots mohli mať medicínske využitie. Aby zistili, či by takéto aplikácie mohli byť možné, výskumníci skúmali, či sa Anthrobots dokázali presunúť na ľudské neuróny pestované v laboratórnych miskách, ktoré boli „poškriabané“, aby napodobňovali poškodenie.
Boli prekvapení, keď zistili, že Enthrobots podporovali rast neurónov v poškodenej oblasti, hoci výskumníci zatiaľ nechápu prečo. V štúdii je uvedený liečebný mechanizmus.
Falk Tauber, vedúci skupiny vo Freiburgskom centre pre interaktívne materiály a bioinšpirované technológie na Univerzite vo Freiburgu v Nemecku, uviedol, že štúdia poskytuje základ pre budúce snahy o využívanie biobotov na rôzne úlohy a ich vytváranie v rôznych formách. .
Gizem Gumuskaya, Tuftsova univerzita
Entrobot, v zelenej, v červenej farbe, rastie na škrabance cez neurónové tkanivo.
Tauber, ktorý sa na výskume nezúčastnil, uviedol, že Anthroboti vykazovali „prekvapivé správanie“, najmä keď sa pohybovali – a nakoniec sa poškriabali – do ľudských neurónov.
Schopnosť vytvárať tieto štruktúry z pacientových vlastných buniek naznačuje rôzne aplikácie v laboratóriu a možno nakoniec aj u ľudí, povedal.
Levin povedal, že si nemyslí, že by Anthrobots predstavovali nejaké etické alebo bezpečnostné obavy. Nie sú vyrobené z ľudských embryí, nie sú prísne zakázané na výskum, ani nijako geneticky modifikované, povedal.
„Majú veľmi obmedzené prostredie, v ktorom žijú, takže nie je možné, aby sa nejako dostali von alebo žili mimo laboratória. Nemôžu žiť mimo tohto špecifického prostredia,“povedal. „Majú prirodzenú životnosť, takže po niekoľkých týždňoch sa spontánne biodegradujú.“
