Созданы первые в мире биороботы

Стволовые клетки эмбрионов лягушки ученые обычно используют для создания кожи и ткани сердца живых существ. Но в этот раз научный прогресс пошел еще дальше.

Ученым из Университета Вермонта удалось модифицировать стволовые клетки лягушки, чтобы создать «ксеноботов» - клеточные сгустки, которые способны самоорганизовываться и даже переносить мельчайшие грузы. «Ксеноботы», состоящие из колонии клеток, не похожи ни на один известный живой организм или орган. Но схожести с привычными роботами они тоже не имеют – это программируемые живые организмы.

Этот прорыв означает, что можно создавать живые управляемые машины, которые будут выполнять различные задания: от доставки лекарств к органам до очистки окружающей среды.

Чтобы создать «ксенобота», нужен специальный алгоритм и суперкомпьютер – в определенном порядке он собирает сотни клеток тканей кожи и сердца, симулируя результат работы этого живого конструктора. Неудачные варианты, которые участвовали в эксперименте, учеными были отбракованы, а лучшие – сохранены и усовершенствованы. Использовались клетки африканской лягушки Xenopus laevis, а также микроскопические электрод и пинцеты.

Для сопротивления движению в одном из сгустков клеток оставили отверстие. Позже оказалось, что его можно использовать для транспортировки прикрепленных грузов.

freepik.com

Когда сборка биороботов закончилась, они начали действовать по определенному сценарию: клетки кожи стали группироваться, а клетки сердечной мышцы – двигаться. В чашке Петри в водной среде такие «ксеноботы» смогли существовать около недели без дополнительных питательных веществ – это их запас энергии, заложенный природой.

Ученые говорят, что с помощью такого эксперимента можно понять, как клетки обмениваются информацией и взаимодействуют между собой: «С точки зрения генома это лягушка. 100%-я ДНК «ксенобота» соответствует лягушке, но это не лягушка. Возникает вопрос: что еще можно построить из таких клеток? ‒ говорит биолог Майкл Левин. ‒ Этот эксперимент показывает нам, что лягушачьи клетки могут образовывать живые формы, не имеющие ничего общего с тем, что в них заложено анатомически».

Но все-таки живыми назвать этих роботов можно с очень большой натяжкой. Они не могут развиваться, размножаться, а исчерпав энергию, просто отмирают (причем 100%-я биоразлагаемость – явное преимущество таких роботов над пластиком или металлом).

На данном этапе такие биороботы выглядят безобидными, но со временем можно внедрить в них нервные клетки или создать новую форму биологического оружия.