全球首个用细胞做成的活体机器人,现已诞生了。不是想象,不是科幻,是实实在在登上尖端期刊的科学研讨。
而且不必金属、塑料打造,选用青蛙表皮细胞和心脏细胞重组。科学家使用从青蛙胚胎中提取的活细胞,创造出第一个有生命的机器。
这些毫米级的“活体机器人”(xenobots)能够朝方针移动,也能够带着一个有效载荷(例如需求运送到患者体内特定方位的药物),还能在切开后自行愈合。
这项最新的研讨结果现已于1月13日在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上宣布,原标题为:《A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms》。
▲由青蛙干细胞构建的不到1毫米(0.04英寸)宽的四足异种机器人
这些机器的姓名来历于非洲爪蛙(Xenopus laevis),这也是为其供给干细胞的青蛙品种,机器人的宽度不到一毫米(0.04英寸),能依照计算机程序规划的道路移动,还能负载必定的分量,能够在人体内部移动,能够步行、游水,没有食物也能够生计数周,而且能够一起协作作业。
佛蒙特大学说,这些是“完全新的生命方式”。
▲异种机器人,后肢较大,前肢较小,有赤色的心肌层。
干细胞对错专业细胞,具有开展为不同细胞类型的才能。研讨人员从青蛙胚胎中刮取了活的干细胞,并使其孵化。然后,依据佛蒙特大学的新闻稿,这些细胞被切开偏重塑成由超级计算机规划的特定“身体形状”,即“自然界从未见过的形状”。
然后这些细胞开端孵化,皮肤细胞构成机器人的全体结构,而心肌细胞进行搏动使机器人能够自行移动。Xenobot乃至具有自我修正功用,当科学家把它们进行切开时,机器人会自行愈兼并持续移动。
佛蒙特大学的首席研讨员之一约书亚·邦加德(Joshua Bongard)在新闻稿中说:“这些都是新颖的活体机器。”“它们既不是传统的机器人,也不是已知的动物物种。它是一类新的人工制品:一种活的可编程生物。”
▲一些异种机器人的中心有孔,能够被用来运送药物。
Xenobot机器人看起来不像传统的机器人,它们没有闪亮的齿轮或机械臂。取而代之的是,它们看起来更像是一团移动的肉团。研讨人员说,这是有意的,这种“生物机器”能轻松完成钢铁和塑料机器人一般无法做到的工作。
研讨人员在周一宣布于《美国国家科学院院刊》上的研讨中说,传统的机器人“跟着时刻的消逝会退化,并或许发生有害的生态和健康副作用。”而生物机器人对人类健康更环保,更安全。
这些生物机器人预先装载了自己的脂质和蛋白质沉积物食物来历,使它们能够生计一周以上的时刻,但它们无法繁衍或进化。可是,在养分丰厚的环境中,它们的寿数能够长达几周。
这项研讨标明,这种活体机器人有或许被用于许多使命,该研讨部分由美国国防高档研讨方案局供给资金,该局是监督军事技术开展的联邦安排。Xenobots可用于铲除放射性废物,在海洋中搜集微塑料,在人体内部运送药物,乃至进入咱们的动脉以铲除斑块。活体机器人能够在水性环境中存活几天乃至几周,而无需额定的养分,这使它们合适体内药物运送。
除了这些直接的实践使命,活体机器人还能够在必定程度上协助研讨人员更多地了解细胞生物学,然后为人类健康和长命的未来开展翻开大门。
研讨人员说:“假如咱们咱们能够按需制造3D生物方式,咱们咱们能够修正先天缺点,将肿瘤重编程为正常安排,在外伤或退行性疾病后再生并打败变老。”这项研讨或许“对再生医学发生巨大影响(构建身体部位并诱导再生)。”