Създадени от алгоритъм и основни правила на биофизиката, те са „жив и програмируем организъм“

Те могат да се използват за почистване на токсични отпадъци или събиране на микропластмаси в океаните

Екип от учени от университетите на Върмонт и Тафтс, САЩ, успя да изгради "живи роботи" с размер на милиметър, сглобени от жаби клетки и това Те могат да се използват за снабдяване с лекарства, почистване на токсични отпадъци или събиране на микропластмаси в океаните.

живи

Първият проектира тези "нови същества" чрез операции на суперкомпютър а секундите отговаряха за тяхното сглобяване и тестване. За първи път напълно биологични машини са проектирани от нулата, според отговорния екип, който Той ги е нарекъл "ксеноботи" и публикува описанието си този понеделник в статия в списание PNAS,

Тези роботи те също са напълно биоразградими: Когато приключат работата си след седем дни, те са просто мъртви кожни клетки. "Вижте клетките, с които изграждаме нашите ксеноботи и геномно те са жаби; това е 100% жабешка ДНК. Но те не са жаби", каза Майкъл Левин, един от подписалите тази статия и директор на Центърът за биологични регенеративни и развитие на туфи.

Образци от Xenopus laevis, видът африканска жаба, използван за създаване на роботи. iStock

Находката предполага малка стъпка за дешифриране на "морфогенетичния код", което предоставя по-задълбочен поглед, като цяло, за това как са организирани организмите и как те изчисляват и съхраняват информация въз основа на тяхната история и среда.

"Жив и програмируем организъм"

Те са "нови живи машини", обобщи в изявление Джошуа Бонгард, един от техните лидери и експерт по роботика и изчисления в университета във Върмонт, който посочи, че "те не са нито традиционни роботи, нито вече познати животински видове, но нов вид артефакт, жив и програмируем организъм ".

„Можем да си представим много полезни приложения за тези живи роботи че други машини не могат ", каза Майкъл Левин, друг от авторите на тази статия и директор на Центъра за регенеративна и развитие на биологията в Tufts, който сред тях изброява търсете замърсяващи съединения, събирайте микропластмаси в океаните или пътувайте в човешките артерии.

"Никога не виждани форми на тялото" в природата

Изследователи започна да използва еволюционен алгоритъм -тези, базирани на постулатите на биологичната еволюция - да създадат хиляди възможни проекти за тези нови форми на живот. След това кандидатстваха основни правила на биофизиката за да установят какво могат да направят клетките на кожата или сърцето и те запазиха тези по-успешни симулирани организми, а останалите изхвърлиха.

Тогава биолозите от Tufts пренесоха тези дизайни в живота: първо събрани „събрани“ стволови клетки от зародиши на африкански жаби, по-специално на вида "Xenopus laevis" - откъдето идва и името на ксеноботите - и след това те ги разделят на отделни клетки и им позволяват да се инкубират, според изявлението.

По-късно с помощта на мънички пинсети и още по-малък електрод клетките се изрязват и отново се съединяват под микроскоп, като се копират моделите, получени на суперкомпютъра.

Сглобени в „невиждани досега форми на тялото“ в природата, клетките започнаха да работят заедно, Изследователите са уверили, че са обяснили, че кожните клетки са формирали по-пасивна архитектура, докато тези на сърдечния мускул са били задействани, създавайки по-подредено движение напред, точно както алгоритмите са проектирали.

Всичко това, те са добавили, подпомогнато от спонтанни модели на самоорганизация, позволяващи на роботите да се движат сами.