Hogyan készül a xenobot?

A kísérlet során, melyet részben a DARPA, az Egyesült Államok hadseregének technológiai fejlesztésekért felelős ügynöksége finanszíroz, a Vermont Egyetem és a Tuft Egyetem kutatói egy elméleti modellt hoztak létre. A szuperszámítógép evolúciós algoritmusa a valódi béka-sejtek viselkedésének tanulmányozásával felépítette az új életforma tervrajzát. Miután elkészült, a tudósok béka embriók őssejtjeiből inkubátorokban felnőtt, kifejlett sejteket neveltek, majd ezeket felvágva és tetszőlegesen újra összeillesztve felépítették a számítógép-generált modell élő mását.

A végeredmény egy olyan, mozgásra képes sejtcsoportosulás, melynek alapját a bőrszövetek adják, az egyik oldalon elhelyezett szívsejtek pedig biomotorként hajtják az alkotmányt, úgy, ahogy a motor hajtja a csónakot.

A szívsejtek pumpálása elég erőt fejt ki a miniatűr masina  működtetéséhez, de, mivel a mozgása meglehetősen lassú, a kutatóknak tesztelnie kellett, az elképzelések szerint funkcionál e a biorobot. A teszt egyszerű volt: a hátukra fordították a robotokat, ekkor a mozgásuk megszűnt, majd visszafordítás után haladtak tovább. Az alkotmányok egy milliméternél is kisebbek, úszni és “járni” is tudnak, mikor más sejtekkel találkoznak, egybeterelik őket, valamint hetekig kibírják élelem nélkül, mivel saját lipid és protein tartalékokkal rendelkeznek. Szaporodásra azonban egyelőre nem képesek.

Robot vagy élőlény?

"Az élő rendszerek sokkal robosztusabbak, változatosabbak, és az emberek szempontjából nézve nagyobb segítséget nyújtanak, mint amit a technológia valaha is képes volt alkotni. Azonban az új életformák létrehozása terén egyelőre a meglévő organizmusok variálására szorítkozhatunk csak. Most megmutatunk egy új, működő megoldást a funkcionáló életformák megalkotására." - írják a tanulmány bevezetőjében a szakemberek, melyet január 13.-án publikáltak A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms címmel.

Az új alkotás a nevét az afrikai békafajtáról, a Xenopis laevisről kapta, melynek sejtjei szolgáltatták az alapanyagot a struktúra felépítéséhez. A kutatók szerint az alkotmány egyelőre nem sorolható ismert kategóriákba: “Ezek teljesen újszerű élő gépek.” - mondta Joshua Bougard, a Vermont Egyetem robotszakértője, aki a kutatást vezette - “Sem hagyományos robotoknak, sem valamilyen ismert állatfajnak nem lehet tekinteni őket. Ez egy új osztálya a mesterséges műalkotásoknak: egy élő, programozható organizmus.”

Mire jó a xenobot?

A kutatók nem csak egy robotot alkottak, hanem egy egész seregnyit, hogy tanulmányozhassák a társas viselkedésüket. Megfigyelték, hogy együttes erővel az útjukba helyezett objektumokat sikeresen elmozdították. Zsebeket is készítettek az organizmusok belsejében, melyek áruszállításra (például gyógyszerek) is alkalmassá teszik őket. “Sokféle hasznos alkalmazási módot el tudunk képzelni az élő robotok felhasználásával, melyet a hagyományos gépek nem tudnak kivitelezni.” - mondta Michael Levin, a Tuft Egyetem Regeneratív és Fejlesztési Biológiai Központjának vezetője -

“Az applikációk közé tartozhat a nemkívánatos vegyületek vagy radioaktív szennyeződések felkutatása, az óceánok tisztítása a mikroműanyagok összegyűjtésével, a testen belüli gyógyszerszállítás vagy az erek megtisztítása a plakkoktól [...]

Ha képesek lennénk 3D struktúrájú biológiai formákat alkotni kívánság szerint, lehetőség nyílna a születési rendellenességek kijavítására, a tumorok újraprogramozására egészséges szövetté, de akár az öregedést is segíthetne legyőzni. Ez a regeneratív orvoslás területén hatalmas hatású fejlemény lehetne.” Az élő, rózsaszínes biorobotok rendelkeznek néhány előnnyel a hagyományos, fémesen csillogó társaikkal szemben. Felépítésük ugyan kevésbé erős, mint a fémből vagy műanyagból készített szerkezeteké, de teljes mértékben lebomló, természetes anyagból állnak, így nem szennyezik a környezetet.

Öngyógyító robot

A xenobotot soha nem kell szervízbe küldeni. Képes a regenerációra, csakúgy, mint bármelyik élő szervezet. Sőt, még jobban. “Kétfelé vágtuk a robotokat, de összefoltozták magukat, majd továbbhaladtak.” - mesélte Bougard. A kutatók viszont azt is beismerik, ez a különös dolgokra képes, újszerű alkotás joggal kelthet idegenkedést az emberekben.

“A félelem nem megalapozatlan. Ha elkezdünk megváltoztatni olyan komplex rendszereket, melyeket nem értünk teljesen, nem várt következményekkel szembesülhetünk.”

- jelentette ki Michael Levin - “Ezzel a tanulmánnyal pontosan ahhoz szeretnénk hozzájárulni, hogy pontosabban értsük azokat a dolgokat, amitől tartanak az emberek [...] Amire leginkább kíváncsiak vagyunk, az, hogy a különböző sejtek hogyan tudnak együttműködni és funkcionáló struktúrát alkotni.”

(Forrás: CNN)