Что за биоробота из живых тканей лягушки создали в США?
Ученые из Вермонтского и Тафтского университетов создали первых в мире биороботов, которые полностью собраны из живых клеток африканских лягушек. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Что известно?
С помощью суперкомпьютерного моделирования американские ученые научились собирать из стволовых клеток африканской водной лягушки семейства шпорцевых Xenopus laevis микроскопических биороботов, которые способны самостоятельно двигаться, выполнять элементарные задачи и даже залечивать повреждения.
«Это новые живые машины. Они не являются ни традиционными роботами, ни известным видом животных. Это новый класс живых программируемых организмов, созданных человеком», — цитирует журнал слова руководителя исследования Джошуа Бонгарда.
Инженеры-робототехники из Вермонтского университета создали «эволюционный алгоритм». После чего на суперкомпьютере Deep Green на основе разработанного алгоритма ученые рассчитали сотни стабильных вариантов ксеноботов. Затем каждый из них был протестирован в виртуальной среде, чтобы проверить их способности. Например, проводился тест, будет ли он двигаться при сокращении клеток сердечной мышцы.
А биологи из Тафтсткого университета, учитывая наиболее удачные результаты исследований коллег, с помощью микроскопических пинцетов и электродов создавали реконфигурируемые организмы in vivo (живые клетки).
Как выглядят биороботы?
Биороботы, по данным авторов, представляют собой крошечные сгустки биоматериала размером до миллиметра, содержащие от 500 до тысячи клеток кожи и сердца эмбрионов лягушки. Отметим, клетки кожи позволяют этим роботам сохранять форму, а клетки сердца (сами собираются в мышечную ткань кардиомиоцитов) помогают двигаться с каждым сокращением.
Какое название получили биороботы?
Авторы назвали их реконфигурируемыми организмами или ксеноботами (от латинского имени лягушки вида Xenopus laevis).
Что приводит ксенобота в движение?
Ксенобот может двигаться благодаря самопроизвольному сжатию и расслаблению сердечных клеток. Они работают до тех пор, пока запасы в клетках полностью не истощатся.
По данным авторов, эти «организмы» живут несколько дней и даже недель, потребляя запасы эмбриональной энергии.
Как продлевают жизнь ксеноботам?
Для того чтобы поддерживать «жизнь» ксеноботов, их нужно оставлять в водной среде. В чашке Петри (прозрачный лабораторный сосуд в форме невысокого плоского цилиндра-прим. ред.) они плавают кругами и могут даже перемещать небольшие гранулы.
Биологи уверены, что транспортную способность клеток ксеноботов можно будет использовать для целевой доставки препаратов или для очистки сосудов от бляшек в организмах людей.
Источники:
