Článek
Před několika dny vyšla v prestižním vědeckém časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) zpráva o výzkumu týmu z americké Tuftsovy univerzity, University of Vermont a z harvardského Wyss Institute, který vedl ke stvoření takzvaných xenobotů.
Pohyb i uzdravování
Jde o „malé živé roboty“, uměle sestavené shluky buněk (neboli drobné shluky biomateriálů), evolučně vytrénované k životaschopnosti a plnění úkolů – umějí se pohybovat i „hojit si rány“ v případě poškození.
Pojmenováni byli podle africké žáby použité ve výzkumu, druhu zvaného latinsky Xenopus laevis, česky drápatka vodní. Xenoboti obsahují 500 až 1000 buněk kůže a srdce žabích embryí.
Drápatka vodní (Xenopus laevis)
Buňky byly pečlivě sestaveny pod mikroskopem na základě tisíců návrhů vytvořených superpočítačovým algoritmem umělé inteligence na univerzitě ve Vermontu a shromážděny mikrochirurgy na Tuftsově univerzitě v Massachusetts. Testy ukázaly, že se umějí pohybovat směrem k cíli a případně přesunout nějaký malý objekt. Přirozené stahování a uvolňování buněk funguje jako jakési minimotory.
Nejprve tedy bylo třeba provést testy ve virtuálním prostředí. Na základě nejúspěšnějších počítačových konfigurací se pak nakonec z živých kmenových buněk vytvořili „živí roboti“ pomocí mikroskopických pinzet a elektrod.
Před 130 lety se narodil literární velikán, který dal světu robota. Toto slovo však nevymyslel
„Máme srdeční buňky, které pulzují v pravidelném rytmu, stejně tak pasivní kožní buňky. Počítače vezmou tyto dva různé typy buněk a spojí je dohromady v různých uspořádáních a strukturách, například jako při hře Minecraft nebo když dítě staví něco z lega,“ připodobnil podle agentury AP hlavní autor studie Sam Kriegman z univerzity ve Vermontu.
„Počítač poté umísťuje tyto různé buňky do různých konfigurací a struktur a na základě tvaru a umístění srdečního svalu mají tyto organismy různé chování. Tudíž dáváme počítači různé druhy biologických stavebních bloků a také mu dáváme úkoly jako třeba pohybovat se co nejrychleji jedním směrem. A počítač vytvoří strukturu, která běží co nejrychleji. Rovněž jim dáváme další úlohy, jako je přeprava předmětu, čištění povrchu Petriho misky nebo aby jednal kolektivně a splnil určité zadání,“ popsal.
Fungují deset dní
Aby mohli být xenoboti naživu, potřebují být uchováni ve vodním prostředí. Podle Kriegmana roboti nyní vydrží kolem deseti dní. Jakmile vyčerpají veškerou svou energii, přirozeně zemřou a rozpadnou se na odumřelé kožní buňky. Nicméně zprovoznění v prostředí bohatém na živiny by mohlo jejich životnost prodloužit.
Předpokládá se, že milimetroví roboti by se mohli jednoho dne použít k dodávce léků v lidském organismu či ke shromažďování mikroplastů v oceánech.
Na rozdíl od kovových robotů představují biologické tkáně potenciální výhodu, že se dokážou uzdravit, jak už bylo řečeno. Živí jsou ale stále jen do určité míry – nemohou se totiž vyvíjet ani množit.
„V současnosti neexistuje způsob, jak chirurgicky odstranit mozkové nádory, ale protože jsou tito roboti stavěni z buněk, mohli by být v budoucnu vytvořit přímo z pacientových vlastních buněk. Tím pádem by je naše těla neměla odmítat, když budou vlastně naše,“ uzavřel Kriegman s tím, že rizika zatím příliš nevidí.
Vše je ale ještě otázkou značné budoucnosti. Později by se navíc ale zařízení už mohla automaticky produkovat pomocí 3D tiskáren.
