Létrehozták a békasejtekből álló, élő robotok következő generációját, a Xenobot 2.0-át

2021 / 04 / 06 / Bobák Zsófia
Létrehozták a békasejtekből álló, élő robotok következő generációját, a Xenobot 2.0-át
Az organikus robotok gyorsabbak és hosszabb ideig élnek, mint az előző generáció tagjai és már kezdetleges memóriával is rendelkeznek.

Xenobot

A Tufts Egyetem és a Vermont Egyetem kutatói a tavalyi év elején megalkották azoknak az organizmusoknak az első prototípusait, amelyet nehéz lenne bármilyen kategóriába besorolni, de leginkább az élő robot kifejezés illik rájuk. A Xenobotra keresztelt alkotmányok az afrikai Xenopus laevis béka szöveteiből épültek fel: az egyik oldalon elhelyezett szívsejtek pulzáló mozgásukkal biztosították a meghajtást, magát a testet pedig bőrsejtekből hozták létre.

A robotok nem csak önálló mozgásra voltak képesek, hanem az öngyógyításra is.

Miután a tudósok eltávolítottak belőlük bizonyos részeket, a maradék sejtek újra növesztették eredeti formájukat. A kísérlet után a kutatók tovább fejlesztették a koncepciót és elkezdték vizsgálni annak a lehetőségét, hogy hogyan lehetne a robotokat rávenni a csoportos munkára. A Xenobotok megalkotásának célja ugyanis nem csak a tudományos érdeklődés és információgyűjtés, hanem a mindennapi alkalmazás sokféle területen, például a gyógyszerészetben. Az elképzelés szerint a biorobotok a jövőben a rajtuk kialakított zsebekben célzottan szállíthatnak majd gyógyszereket a testünkben, megtisztíthatják az ereinket, de az orvostudományon kívül is hasznos feladatokat végezhetnének, összegyűjthetnék a radioaktív vagy plasztik szennyeződéseket, tisztíthatják a vizeket.

A kooperatív viselkedés még hasznosabbá tehetné őket, de ehhez le kell egyszerűsíteni a gyártásuk folyamatát. Az első Xenobotok még egyenként, kézműves munkával készültek, vagyis a kutatók minden egyes robotot manuálisan raktak össze pontosan a megfelelő mennyiségű sejtből, az előzetesen létrehozott számítógépes modell sémáját követve. Ez a módszer a nagyobb méretekben megvalósuló gyártást nem teszi lehetővé, ezért a következő generációs egyedek alkotásánál már a sejtek önszervező képességére hagyatkoztak.

Xenobot 2.0

A kiinduló alapanyag most is a Xenopus laevis béka embriója volt, ebből távolították el az őssejtek egy részét, melyeket áthelyeztek egy petricsészébe, ahol maguktól nőttek tovább, míg kialakult a szferoid, többsejtű, gömb alakú forma. Ezek a gömböcskék később csillókat növesztettek, melyek eredeti funkciójuk szerint a béka bőrének külsejét borítják és segítenek, hogy a testet védő nyálka egyenletesen legyen elterítve a felszínen. Ilyen csillók vannak az emberi tüdő belsejében is, hogy kisöpörjék a betolakodó kórokozókat.

A csillók a Xenobot esetében azonban úgy tűnik, hogy adaptálódtak a megváltozott körülményekhez és máshogy kezdtek viselkedni, mint ahogy az alapvető evolúciós céljuk megkövetelte volna. A szőröcskék elkezdték hajtani a sejtcsoportosulást, úgy, mintha miniatűr lábak vagy evezők lennének, a robot így haladt előre a nedves közegben, amelybe a kutatók helyezték. Bár azt nem lehet tudni, hogy valóban új funkcióról van-e szó, mivel a csillók egyébként is mozognak, de az biztos, hogy ebben az esetben nem a szokásos módon tették ezt.

"A békaembrióban a sejtek együttműködnek, hogy létrehozzák az ebihalat. Itt, kiemelve ebből a kontextusból, azt látjuk, hogy a sejtek újratervezik a genetikailag kódolt hardverüket, a csillókat, hogy megfeleljenek az új funkcióiknak, például a helyváltoztatás képességének."

- mondta Michael Levin, a Tufts professzora az egyetem közleményében. A maguktól mozgó robotokat többféle próbának vetették alá: egyfelől azt tesztelték, hogy mennyire képesek bizonyos meghatározott irányokat követni, ehhez egy szűk csőbe, illetve labirintusba tették őket. Az organizmusok gond nélkül végighaladtak a pályán. Egy másik tesztben a szállítóképességüket vizsgáztatták: ehhez vas-oxid részecskéket kellett mozgatniuk és eltávolítaniuk az útból, ezt is sikeresen 'megoldották' a robotok.

Az új generációs Xenobotok, elődeikhez hasonlóan szintén képesek az öngyógyításra, mikor a kutatók mély bemetszést ejtettek rajtuk, öt perc alatt újranövesztették a sejteket és kijavították a sérült részt, majd folytatták a mozgást. Ahhoz, hogy valódi feladatokat tudjanak ellátni a jövőben a robotok, nem csak az együttműködésre van szükségük, hanem egyéb hasznos tulajdonságokra is, például memóriára. Ezért a Tufts tudósai hírvivő RNS-t adtak a sejtekhez, mely egyfajta fehérjét kódol, amely normál esetben zölden fluoreszkál, a 390nm-es hullámhossznak kitéve viszont pirosan kezd világítani. Ezután tíz botot körbeúsztattak egy olyan petricsészében, melynek egyik része 390nm-es fénnyel volt megvilágítva. Nem sokkal később a tízből három Xenobot pirosan kezdett világítani, ami a kutatók meglátása szerint a molekuláris memória működésének jele.

A sikeres kísérletek után, melyekről a tudósok a Science Roboticsban megjelent tanulmányukban számoltak be, a Tufts Egyetem és a Vermont Egyetem közösen létrehozta a Számítógépes Tervezésű Organizmusok Intézetét, melynek célja, hogy tovább tanulmányozza a mesterséges organizmusok fejlesztésében rejlő lehetőségeket és elmossa a határokat a gépek és élőlények között.

"A számítógéptudomány már tovább lépett az olyan elavult dualizmuson, mint például az 'élet vs gépek'.

Életbevágóan fontos, hogy a biotudományok is megtegyék ugyanezt és behelyettesítsék azokat a kifejezéseket és metaforákat, amelyek határokat szabnak a felfedezésnek, rugalmas, élő szókinccsel." - írják az intézet honlapján.

(Fotó: GettyImages/Olemedia, a nyitókép csak illusztráció)

Ez is érdekelhet:

Az emberi testben portyázó, ultramini robotokat fejlesztettek Egy nemzetközi kutatócsoport találmánya lézerrel képes áthaladni a szervezetünkben, az előzetes értékelések alapján pedig alighanem ez lehet orvostudomány jövője.
Fehérvérsejtnek álcázott nanorobotokkal pusztítanák el a rákot Hogy megtalálják, majd megsemmisítsék a rákos sejteket, egy kutatócsoport nemrégiben kísérletezni kezdett egy durva, ám remélhetőleg hatásos eszközzel: apró, fehérvérsejtnek álcázott, rákpusztító nanorobotokkal.
Dr. Moreau szigete: az állati kimérák menthetik meg az emberiséget a transzplant-donor hiánytól a jövőben Az orvosok a gén-szerkesztés korában már úgy játszhatnak az embriók strukturálásával, mint a kirakósjátékkal, de vajon milyen formát fognak ölteni a bárány-ember vagy sertés-ember keverékek? És létezik e valamilyen jogi-etikai szabályozás az ügyben?


Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Megfizethető árú csúcskategóriás telefont mutatott be a Xiaomi
Megfizethető árú csúcskategóriás telefont mutatott be a Xiaomi
A Xiaomi 13T Pro 144Hz-es képfrissítésű OLED kijelzővel, 120 wattos gyorstöltéssel és 350 ezer forint alatti árcédulával igyekszik magához édesgetni azokat, akiknek nem opció, hogy félmillió forintot fizessenek ki egy olyan telefonért, amiben minden megtalálható, amit egy mai csúcskészüléktől elvárhatnánk.
Irán a mesterséges intelligenciát használná az iszlám vallásjogi döntésekhez
Irán a mesterséges intelligenciát használná az iszlám vallásjogi döntésekhez
Eddig átlagosan 50 nap volt egy fatva megalkotása, olykor több év, de az MI segítségével akár már öt óra alatt elkészülhet egy törvény.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.