• Вони можуть постачати ліки, очищати токсичні відходи або збирати мікропластики в океанах.
  • Вони повністю біологічно розкладаються, коли закінчують свою роботу, це просто мертві клітини шкіри.

роботи

Команда вчених зуміла побудувати «живі роботи» розміром в міліметр, зібрані з жаб’ячих клітин, які можуть бути використані для постачання ліків, очищення токсичних відходів або збору мікропластиків в океанах.

Опис цих "ксеноботи" був опублікований цього понеділка у статті в Журнал PNAS, на чолі з вченими з університетів Вермонта та Тафтса, обидва в США.

Перші спроектували цих "нових істот" завдяки операціям на суперкомп'ютері, а другі відповідали за їх складання та випробування. Є вперше повністю біологічні машини були розроблені з нуля, на думку відповідальної команди.

Вони є "новими живими машинами", резюмує в заяві Джошуа Бонгард, один з їх керівників та фахівець з робототехніки та обчислювальної техніки в Університеті Вермонта, який зазначає: "Вони не є ні традиційними роботами, ні вже відомими видами тварин, але новий вид артефакту, живий і програмований організм ".

"Ми можемо уявити багато корисних додатків для цих живих роботів, яких не можуть робити інші машини", - говорить Майкл Левін, інший з авторів цієї статті та директор Центру регенеративної та біологічної розвитку в Тафтсі. Сюди входить пошук забруднюючих сполук, збір мікропластиків в океанах або подорожі по людських артеріях.

"Ніколи раніше не бачив фігури тіла"

Дослідники почали з використання еволюційний алгоритм -ті, що базуються на постулатах біологічної еволюції - створити тисячі можливих конструкцій для цих нових форм життя. Потім вони застосували основні правила біофізики, щоб встановити, що можуть робити клітини шкіри або серця і зберігати їх найуспішніші модельовані організми а решту відкинули.

Потім біологи Тафтса перенесли ці конструкції на життя. Спочатку вони зібрали стовбурові клітини «збирають» із зародків африканських жаб, зокрема виду "Xenopus laevis" - звідси і назва "ксеноботів" -. Потім вони розділили їх на окремі клітини і дозволили інкубувати.

Пізніше, за допомогою крихітних щипців та ще меншого електрода, клітини були вирізати і знову з’єднати під мікроскопом при копіюванні моделей, отриманих у суперкомп'ютері.

Зібраний в "ніколи не бачені фігури тіла" в природі клітини почали працювати разом. Таким чином, клітини шкіри сформували більш пасивну архітектуру, тоді як клітини серцевого м’яза працювали, створюючи більш впорядкований рух вперед, як було розроблено алгоритмами.

Повністю біологічно розкладається

Всьому цьому, додають дослідники, сприяли стихійні зразки самоорганізації, що дозволило роботи рухатимуться самостійно.

Ці роботи також є, повністю біологічно розкладається: коли вони закінчують свою роботу через сім днів, це просто мертві клітини шкіри.

"Ви подивіться на клітини, з якими ми будували наших ксеноботів, і, геномно, це жаби. Це стовідсоткова ДНК жаби. але вони не жаби"говорить Левін.

Побудова цих ксеноботів - які вони будуть продовжувати розвивати - це невеликий крок у розшифровці того, що називає цей дослідник "морфогенетичний код", що забезпечує більш глибоке уявлення загалом про те, як організовані організми, і як вони обчислюють та зберігають інформацію на основі їх історії та навколишнього середовища.

Відповідно до критеріїв Більше інформації