február 23, 2024

Androbit techmagazin

Az Androbit tényeken alapuló híreivel, exkluzív videofelvételeivel, fotóival és frissített térképeivel maradjon naprakész Magyarország legfrissebb fejleményein.

Robotika: Az emberi sejtekből készült kis élő robotok meglepték a tudósokat

Robotika: Az emberi sejtekből készült kis élő robotok meglepték a tudósokat

Iratkozzon fel a CNN Wonder Theory tudományos hírlevelére. Fedezze fel az univerzumot lenyűgöző felfedezésekről, tudományos eredményekről és egyebekről szóló hírek segítségével.



CNN

A tudósok emberi sejtekből kis élő robotokat hoztak létre, amelyek képesek mozogni Egy új tanulmány szerint laboratóriumi edényben egy nap segíthet a sebek vagy a sérült szövetek gyógyításában.

A Tufts Egyetem és a Harvard Egyetem Wyss Intézetének csapata „robotoknak” nevezte ezeket az alkotásokat. A kutatás ugyanazon tudósok korábbi munkáján alapul, akik ezt végezték Az első élő robotokvagy xenobotok, az afrikai karmos béka (Xenopus laevis) embrióiból származó őssejtekből készülnek.

„Egyesek úgy gondolták, hogy a xenobotok tulajdonságai nagymértékben függnek attól, hogy embrionálisak és kétéltűek” – mondta Michael Levin, a tanulmány szerzője, a Vannevar Bush Egyetem biológiaprofesszora, a Tufts College of Arts and Sciences-ben.

„Nem hiszem, hogy ennek semmi köze a magzathoz. Ennek semmi köze a béka létéhez. Szerintem ez az élőlények általánosabb tulajdonsága.”

„Nem ismerjük fel a test sejtjeinek minden képességét.”

Amíg éltek, a robotok nem voltak teljes organizmusok, mert nem voltak teljes lényeik életciklus, – mondta Levin.

„Emlékeztet bennünket ezekre a kemény bináris kategóriákra, amelyekkel már foglalkoztunk: ez egy robot, ez egy állat, ez egy gép? Az ilyen dolgok nem szolgálnak jól minket. Ezen túl kell lépnünk.”

A kutatás csütörtökön jelent meg Advanced Science Journal.

Gizem Gumuskaya, Tufts Egyetem

Gizem Gumoskaya a Tufts Egyetem doktorandusza, aki segített a robotok létrehozásában.

A tudósok a légcsőből vagy légcsőből származó felnőtt emberi sejteket használták fel, különböző korú és nemű, névtelen donoroktól. Gizem, a tanulmány társszerzője elmondta, hogy a kutatók erre a sejttípusra összpontosítottak, mert viszonylag könnyen hozzáférhetők a koronavírussal és a tüdőbetegséggel kapcsolatos munkák miatt, és ami még fontosabb, mivel a tudósok szerint a sejteket mozgékonysá teszi. Gumoskaya, a Tufts Egyetem doktorandusza.

READ  A Vulcan rakéta kilövése után az amerikai holdraszálló problémákba ütközik

A légcsősejteket szőrszerű kiemelkedések, úgynevezett csillók borítják, amelyek ide-oda hullámoznak. Általában segítik a hörgősejteket abban, hogy kis részecskéket kilökjenek, amelyek utat találnak a tüdő légutaiba. Korábbi vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a sejtek organoidokat, a kutatásban széles körben használt sejtcsomókat képezhetnek.

Gomoskaya kísérletezett a légcsősejtek kémiai összetételével és növekedési körülményeivel, és megtalálta a módját, hogy ösztönözze a csillók kifelé mutatását az organoidokon. Miután megtalálták a megfelelő mátrixot, a szervek néhány nap múlva mozgékonyakká váltak, a csillók kissé lapátszerűen működtek.

„Semmi sem történt az első, a második vagy a negyedik vagy ötödik napon, de ahogy a biológia általában, a hetedik nap környékén gyors fordulat következett be” – mondta. „Olyan volt, mint egy nyíló virág. A hetedik napon a csillók felborultak, és kívülre kerültek.

„A mi módszerünk szerint minden robot egyetlen sejtből nő.”

Ez az önszerelés teszi egyedivé. A biológiai robotokat más tudósok készítették, de kézzel készítették őket úgy, hogy öntőformát és sejtmagokat készítettek a tetejére, mondta Levine.

Gizem Gumuskaya, Tufts Egyetem

Minden robot egyetlen sejtből nő.

Különböző formájú és méretű

A csapat által létrehozott robotok nem voltak azonosak.

Némelyik gömb alakú volt, és teljesen csillók borították, míg mások futball alakúak voltak, és szabálytalanul borították csillók. Különböző módon mozogtak is – egyesek egyenes vonalban, mások szűk körben, míg mások ültek és ringatóztak – áll a tanulmányról szóló sajtóközleményben. Laboratóriumi körülmények között akár 60 napig is túlélték.

Levine és Gomoskaya elmondta, hogy a legújabb tanulmányban leírt kísérletek még korai stádiumban vannak, de a cél az, hogy megvizsgálják, alkalmazhatók-e a robotok orvosi alkalmazása. Annak megállapítására, hogy lehetségesek-e ilyen alkalmazások, a kutatók azt vizsgálták, hogy a robotok képesek-e áthaladni a laboratóriumi edényben növesztett emberi neuronokon, amelyeket „karcoltak” meg, hogy utánozzák a károsodást.

Meglepődtek, amikor látták, hogy a robotok serkentik a növekedést a neuronok sérült területén, bár a kutatók még nem értik, hogy ez miért van így. A tanulmány gyógyulási mechanizmust mutatott be.

Falk Tauber, a németországi Freiburgi Egyetem interaktív anyagokkal és biotechnológiáival foglalkozó freiburgi központjának csoportvezetője elmondta, hogy a tanulmány alapot biztosít a biorobotok különböző munkákhoz való felhasználására és különböző formájúvá tételére irányuló jövőbeni erőfeszítésekhez.

Gizem Gumuskaya, Tufts Egyetem

A zöld színű robot úgy növekszik, hogy átkarcolja az idegszövetet, piros színben.

Tauber, aki nem vett részt a kutatásban, azt mondta, hogy a robotok „meglepő viselkedést tanúsítottak”, különösen akkor, amikor az emberi neuronokon lévő karcolásokon áthaladtak, és végül leállították őket.

Az a képesség, hogy ezeket a struktúrákat a páciens saját sejtjeiből lehet létrehozni, sokrétű alkalmazást sugall mind a laboratóriumban, mind talán végül az emberekben is – mondta.

Levin azt mondta, nem hiszi, hogy a robotok bármilyen etikai vagy biztonsági aggályt felvetnének. Elmondta, hogy nem emberi embriókból készülnek, kutatási szempontból erősen korlátozottak, és semmilyen módon nem módosították genetikailag.

„Nagyon korlátozott környezetük van, amelyben élnek, így nincs lehetőség arra, hogy valamilyen módon megszökjenek vagy túléljék a laboratóriumon kívül. Nem élhetnek azon a nagyon specifikus környezeten kívül” – mondta. „Szokásos élettartamuk van, így néhány hét után simán lebomlanak.”