14 Января 2020
МОСКВА, 14 января - Американские ученые сообщили о создании первых в мире биороботов, полностью предложенных из живых клеток. По сути дела, это новый класс программируемых живых существ. Описание исследования приведено в журнальчике Proceedings of the National Academy of Sciences.Ученые из Вермонтского и Тафтского университетов с помощью суперкомпьютерного моделирования научились собирать из стволовых клеток африканской водной лягушки семейства шпорцевых Xenopus laevis микроскопических биороботов, способных самостоятельно двигаться, выполнять элементарные задачи и даже залечивать повреждения.
Это новые живые машинки, — приводятся в пресс-релизе Вермонтского университета слова руководителя исследования Джошуа Бонгарда (Joshua Bongard). — Они не являются ни традиционными роботами, ни известным видом животных. Это новый класс живых программируемых организмов, созданных человеком.
Ученые установили новые существа реконфигурируемыми организмами, или ксеноботами (от слова бот и латинского названия квакуши).
По сути это малые сгустки биоматериала размером до миллиметра, содержащие от 500 до тысячи клеток кожи и сердечка эмбрионов лягушки. Клетки кожуры позволяют этим организмам сохранять конфигурацию, а клетки сердца, которые сами собираются в мускульную ткань кардиомиоцитов, — двигаться с каждым сокращением.
На усте эволюционного алгоритма, созданного инженерами-робототехниками из Вермонтского университета, на суперкомпьютере Deep Green были распущенным сотни стабильных вариантов ксеноботов, каждый из которых затем испытали в виртуальной среде, чтобы проверить, например, будет ли он двигаться при усеченье клеток сердечной мышцы. На основе наиболее удачных конфигураций микробиологи Тафтсткого университета с помощью микроскопических пинцетов и электродов создавали реконфигурируемые организмы in vivo — то есть из живых клеток.
Поскольку добросердечные клетки самопроизвольно сжимаются и развлекаются, они ведут себя как миниатюрные двигатели, которые приносят роботов в движение до тех пор, пока запасы энергии в клетках не истощатся. Испытания показали, что эти существа живут несколько дней или даже недель, потребляя запасы эмбриональной энергии.
Чтобы клетки смотрелись живыми, ксеноботы должны наслоняться в водной среде. В чашке Петри они плавают списками и могут даже перемещать ненавязчивые гранулы. Ученые считают, что эту способность ксеноботов в будущем можно будет использовать в организме человека — для четкий доставки препаратов или для кларирования сосудов от бляшек.
В случае повреждения биороботы могут сами залечивать свои раны. Когда же задание выполнено, а энергия завершилась, они умирают и прогорают так же, как все живые существа, — распадаясь на мертвые клетки, не загрязняющие окружающую среду. Впрочем, живыми ксеноботов всегда можно назвать весьма условно. Они не способны ни эволюционировать, ни размножаться.
По словам авторов исследования, они впервые проектируют полностью биологические машины с нуля, не пытаясь скопировать уже существующие биологические виды или отредактировать их.
Это стопроцентная лягушачья ДНК, но это не лягушки. Мы показали, что из лягушачьих клеток можно создать новые активные формы, которые полностью разнятся от стандартной анатомии, — говорит еще один автор научной работы, Майкл Левин (Michael Levin) из Тафтского университета. — Они очень маленькие, но в уже готовом итоге мы планируем сделать их более масштабными.
В дальнейшем ученые хотят создать ксеноботов с кровеносными сосудами, нервной системой и сенсорными клетками, из которых будут сформированы рудиментарные глаза. Если использовать для этого клетки млекопитающих, ксеноботы смогут жить на суше.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....