Az USA-beli Tufts Egyetem tudósai ún. xenobotokat készítettek, apró robotokat, melyeket béka bőr és szív sejtekből állítottak elő, és amik képesek közlekedni, együtt dolgozni és meggyógyítani magukat.

Algoritmusok határozzák meg a béka sejtek összeállítását, amiket aztán emberek készítenek el, hogy élő robotokat konstruáljanak. Ezeknek a neve xenobot, a Xenopus laevis után, ami annak a békafajnak a neve, amiből az apró készülékek készülnek.



Ezek a vízi organizmusok akár hét napig is elélnek, és a tudós csapat azt reméli, hogy a jövőben sokkal több lehetőségre lesznek alkalmasak, pl. gyógyszerek bejuttatása a véráramba, a mikroműanyagok eltávolítása az óceánból vagy a radioaktív szennyeződések kezelése.

Komputer algoritmus használatával számos variációját alkották meg a 0,7 milliméter nagyságú robotoknak.

„A komputerek modellezik a biológiai építő kockák (bőr és szívizom) dinamikáját, és úgy használják, mint a LEGO téglákat, hogy különböző szervezeti anatómiákat építsenek,” mondja a csapat egy tudósa.

„Az evolúciós algoritmus random-módon összeállított designok tömegével kezdődik, majd ismétlődő folyamatok során a rossz megoldások kitörlődnek, melyeket a jobbak véletlenszerűen mutálódó másolataival helyettesít be,” teszi hozzá a kutató.

„Ez a legalkalmasabbak fennmaradása, belül a komputerben.”




A csoport tagjai Douglas Blackiston, kutató tudós és mikrosebész, Sam Kriegman, PhD-hallgató és mesterséges intelligencia szakértő, Michael Levin, a Tufts Egyetem biológia professzora és Josh Bongard, a Vermont Egyetem számítógép-tudomány professzora.

Az előállított organizmusok jelenleg képesek a helyváltoztatásra és tárgyak tolására, és más xenobotokkal közösen dolgozni, rajban.

A fémből készült mikro-robotokkal szemben az az előnyük, hogy képesek meggyógyulni, ha károsodást szenvednek.



Azonkívül, mivel szerves anyagból formálták meg őket, kevésbé okoznak sérülést az emberi testben, vagy bármely más természetes környezetben, amibe bekerülnek. Miután kiszolgálták szándékolt céljukat, természetesen lebomlanak.

„A technológiák legtöbbje acélból, betonból, vegyszerekből és műanyagból készül, amik hosszú idő alatt bomlanak el, és káros ökológiai és egészségügyi mellékhatásaik vannak,” mondja a tudós.

„Hasznos dolog olyan technológiák kifejlesztése, amik önmegújító és biológiai anyagokat használnak, és amelyeknek a várományosai maguk, az élő rendszerek.”



A xenobotok édesvízben élnek, és négy és huszonhat Celsius fok között van a számukra alkalmas hőmérséklet.

Akár egy hétig is életben maradnak a béka sejtek lipidjein és fehérjéin, mielőtt abbahagyják a működést – ami a tudós szavaival fogalmazva „pozitív tulajdonság a szintetikus biológiai konstrukciók biztonsága szempontjából”.

Nem képesek reprodukálni magukat, azonban tápanyagban gazdag sejtkultúrában akár tovább is életben maradhatnak.




A csapat, ami a xenobotokat létre hozta, azt mondja, hogy a projekt sok rendkívül izgalmas utat nyit meg a robotika, biológia és orvoslás metszetében.

„Ha képesek lennénk igény szerinti 3D biológiai formákat előállítani, akkor kezelhetnénk a születési rendellenességeket, a tumorokat visszaprogramozhatnánk normál szövetekké, traumás sérülések vagy degeneratív betegségek esetében lehetőség lenne a regenerációra, és legyőzhetnénk az öregedést,” mondja a kutató.

„Ha egyszer rájövünk, hogyan motiválhatjuk a sejteket, hogy különböző struktúrákat képezzenek, az nem csak óriási hatással lesz a regeneratív orvoslásra, hanem ugyanaz az az alapelv jobb robotikához, kommunikációs rendszerekhez, és talán új (nem-idegi alapú) mesterséges intelligencia programokhoz vezethetnek.”

A tudósok nyílt forráskóddal elérhetővé tették az emberek számára, hogy megtervezzék saját virtuális organizmusukat, a kód ezen a linken elérhető.


Forrás: dezeen.com
Képek forrása: dezeen.com
(Itt oktatási célból szerepelnek.)