Ночная тема
Подписаться
21.01.2020

Xenobots — первые программируемые биороботы, состоящие только из живых клеток

Исследователи из университета Вермонта и университета Тафтса создали то, что можно назвать новой искусственной формой жизни, которая состоит исключительно из живых клеток и обладает заранее запрограммированным поведением.  

Эти «живые роботы» изготовлены из клеток тканей кожи и сердечной мышцы, взятых у эмбрионов лягушек. Клетки кожи выполняют роль оболочки, придающей биороботам их форму, напоминающую каплю с четырьмя ножками, а клетки сердечной ткани, способные сокращаться, позволяют этим искусственным организмам передвигаться и выполнять работу, на которую они были запрограммированы при их создании, пишет dailytechinfo.

«Это — новые живые машины, — рассказывает Джошуа Бонгард, ведущий исследователь. — Они не являются роботами в традиционном понимании и даже не напоминают ни один из известных видов живых существ. Это совершенно новый класс — живой и полностью программируемый организм».

Каждый искусственный организм имеет размер около 1 миллиметра. Свое название Xenobots эти организмы получили от Xenopuslaevis, вида лягушек, от которых первоначально были взяты клетки. Согласно результатам испытаний, искусственные организмы могут плавать в жидкой среде в течение нескольких дней и даже недель, расходуя только заключенную в них изначально эмбриональную энергию.

Пока действия, на которые способны биороботы Xenobots, не могут похвастаться сложностью и многообразием. Тем не менее новая технология является первым доказательством возможности создания живых перепрограммируемых машин. И в будущем такие машины могут быть изготовлены на заказ для выполнения разнообразных задач, таких как очистка окружающей среды или выполнение действий внутри тела человека.

Структура биороботов Xenobots, являющаяся одновременно и их программой, была разработана при помощи суперкомпьютерного кластера Deep Green. «Эволюционный алгоритм» придумал тысячи возможных вариантов структуры биороботов, а затем, используя моделирование, было определено, какая из структур наиболее подходит для выполнения поставленной задачи. Во время работы исследователи вырастили множество поколений самых успешных проектов биороботов, пока не был сделан окончательный выбор в пользу текущей структуры и формы.

Интересен тот факт, что исследователи собирали биороботов из стволовых клеток, согласно проекту, разработанному суперкомпьютером, буквально вручную под микроскопом. Но как только организм биоробота обрел свою целостность, он стал способен сам себя исправлять и корректировать допущенные ошибки, подобно нормальному живому организму.

Помимо основной структуры, исследователи собрали и успешно проверили биороботов других типов. Один из типов имел сквозное отверстие по центру, благодаря которому уменьшалось лобовое сопротивление при движении, что позволяло роботу двигаться быстрее или с прежней скоростью, но в более экономичном режиме. Еще одним из типов биороботов был биоробот, в теле которого был создан грузовой отсек, куда в будущем предполагается загружать груз лекарственных препаратов или что-то другое.

Одним из основных преимуществ биороботов Xenobots является их возможность к самозаживлению и самовосстановлению. Исследователи проверили эти способности, разрезав тела некоторых биороботов почти наполовину. Через какое-то время биороботам удалось полностью восстановиться, после чего они, как ни в чем не бывало, вернулись к выполнению основной задачи. Кроме этого, после выполнения поставленной задачи биороботы просто умирают, а их мертвые клетки разлагаются естественным и безопасным биологическим способом.

Создание биороботов Xenobots является большим шагом на пути создания искусственных форм жизни. В свое время ученым уже удавалось вырастить полусинтетические организмы, искусственные эмбрионы, бактерии с ДНК, имеющей две дополнительные пары оснований, и многое другое. Но данный случай является первым, когда на свет появились совершенно новые биомашины, не имеющие даже близких аналогов в живой природе.

Другие новости

12:13 — СегодняВ ООН осудили обстрел порта в ТриполиВ ООН надеются вернуть стороны конфликта в Ливии за стол переговоров, прерванных в связи с обстрелом порта в Триполи. Напомним, что накануне в Женеве началась вторая встреча Объединенной военной комиссии, созванной под эгидой ООН12:11 — СегодняЛондон реформирует миграционную политикуПосле выхода Великобритании из ЕС правительство этой страны намерено резко ограничить приток низкоквалифицированных кадров12:10 — СегодняВ провинции Цинхай стали использовать тибетскую медицину для лечения пациентов с COVID-19Медработники в провинции Цинхай на северо-западе Китая используют тибетскую медицину для лечения пациентов с новой коронавирусной пневмонией (COVID-19), сообщает агентство Синьхуа12:08 — СегодняСтрельба в немецком Ханау: не менее 11 убитыхНе менее одиннадцати человек погибли в результате стрельбы в немецком городе Ханау, расположенном в федеральной земле Гессен примерно в 20 километрах от Франкфурта-на-Майне10:59 — ВчераВ ВОЗ назвали число заболевших коронавирусом вне КитаяГенеральный директор Всемирной организации здравоохранения Тедрос Адан Гебрисус заявил, что за пределами Китая было зафиксировано 92 случая передачи коронавируса от человека к человеку10:57 — ВчераФранция решила закрыть старейшую АЭСВласти Франции к середине лета прекратят работу старейшей в стране АЭС Фессенхайм. Соответствующее распоряжение опубликовано в официальном государственном вестнике Journal officiel

Э-газета