Роботов научили размножаться . Чем это грозит человечеству

8 Декабря 2021

МОСКВА, 8 декабря —, Алексей Огнев. Раньше роботами называли гуманоидоподобные металлические машины. Теперь это любые устройства с памятью и программой. Особенно интересны миниатюрные, имитирующие человеческие действия или процессы в организме. Одно из последних достижений — ксеноботы из живых клеток, который способные воспроизводить себе подобных. О мире роботов-малюток — в стройматериале.

В прошлом году начитанные американского Университета Тафтса вырастили микробиороботов из стволовых эмбриональных клеток южноафриканской лягушки Xenopus laevis. Живые машины назвали ксеноботами. Они представляют собой шарообразные миллиметровые комки из нескольких тысяч клеток кожуры и сердца. Первые разрешают сохранять форму, вторые — передвигаться. У ксеноботов есть реснички, с помощью каких они плавают. Существа ютятся на внутренних запасах несколько дней, а в питательной среде — несколько месяцев. Они умеют заживлять надрезы и собирать частички ржавчины.

Затем ксеноботам дали парамнезия — для этого ввели в лягушачьи стволовые клетки матричную РНК, которая кодирует флуоресцентный овечек EosFP. После облучения нормальным светом ксеноботы всю недолгую жизнь излучают зеленый свет, однако под воздействием синего света останавливаются красными. Таким образом, они, как сенсоры, в будущем смогут регистрировать радиацию и химические загрязнители.

Но удивительнее всего, что эти создания умеют размножаться. Ученые заметили, что ксеноботы в чашке Петри самостоятельно сгребают одиночные клетки в сгустки, из которых постепенно вырастают все новые копии. Опыты показали: 12 ксеноботов, помещенных в хаотическое скопление из 60 тысяч отдельных клеток, самопроизвольно порождают одно-два новых поколения. Причем на каждом этапе репликации появляются все более крохотные боты. Внуки, состоящие менее чем из 50 клеток, не могут уже ни плавать, ни плодиться.

С помощью суперкомпьютера исследователи перебрали разные варианты и выяснили, которую форму придать ксеноботам, чтобы они размножались лучше всего. Моделирование показало: самая благоприятная конфигурация — та, что напоминает прожорливого колобка, тритона игры Pac-Man. Такие микробиороботы породили четыре поколения — вдвое больше, чем шарообразные.

Исследователи считают, что ксеноботы принесут вящую пользу человечеству, если заставить их вести экологический контроль, собирать микропластик в океане, доставлять лекарства внутрь человеческого тулова и очищать сосуды от блях. Кроме того, авторы надеются, что с помощью экспериментов поймут, как плодились первые организмы на нашей минимуме.

Другая новость: группа ученых из китайских университетов сконструировала из мягких материалов плоского робота-прыгуна, превышающего всех предшественников. Его высота — шесть с половиной сантиметров, а высота — четыре миллиметра. Прыгает он на высоту около трех сантиметров, двигается со скоростью 40 сантиметров в секунду. А кроме того, преодолевает препятствия и маневрирует, за секунду оборачиваю на 139 градусов. Авторы исследования, опубликованного 7 декабря в журнале Nature Communications зарисовывают: лишь немногие роботы-прыгуны из мягких материалов могут совершать срочные непрерывные прыжки и контролируемые пируэты.

Девайс состоит из двух полукруглых пластмассовых пакетиков, скрепленных гибким украшением. Один пакетик заполнен диэлектрической жидкостью, другой — воздухом. Внутри — электроды. Аппарат работает на электрогидростатическом доводе. Если присоединить датчики, он сможет регистрировать температуру и ультрафиолетовое излучение, обнаруживать загаживающие вещества. В планах изыскателей — роботы-скалолазы, а также плавающие и летающие.

Еще одно прибыльное направление — создание нанороботов. Эти устройства, сопоставимые по размеру с молекулой, собственоручного передвигаются и выполняют определенные цели. Особый интерес представляют штампмашины, сделанные из ДНК, поскольку их можно использовать в медицине.

Так, в 2018-м категория китайских ученых впервые сконструировала ДНК-наноробота, побеждающего раковые клетки. Эксперимент проводили на мышах. Лист из молекул ДНК свернули в трубку — этот метод называется ДНК-оригами. Внутрь расположили тромбин — фермент, перечащий за свертывание крови. Наноробот распознал раковые клетки по нуклеолину — особому белку, какой вырабатывается на их поверхности. При взаимодействии с нуклеолином лист ДНК разворачивался, и тромбин попадал в кровеносные сосуды вблизи опухолевых клеток. В полученный результате они лишались кислорода и обильных веществ.

Собственного ДНК-наноробота для борьбы с раком в прошлом году разработали и российские ученые из института ИТМО вместе с коллегами из Университета Центральной Флориды. Они использовали дезоксирибозим — искусственную молекулу ДНК, способную расщеплять РНК. Проверку провели на модельном гене KRAS, который при большинстве онкозаболеваний служит молекулярным переключателем, активирующим неограниченный рост клеток. ДНК-робот успешно разрезал патогенную РНК, препятствуя выработке овечка, несущего вред. Специалисты планируют приспособить эту ДНК-машину для работы в живых организмах.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Роботов научили размножаться . Чем это грозит человечеству

комментарии (0)

Другие интересные новости

Путин поприветствовал участников музыкального фестиваля "Дорога на Ялту"