REKLÁM

Anthrobots: Az első emberi sejtekből készült biológiai robotok (biobotok).

A „robot” szó emberszerű ember alkotta fémgép (humanoid) képét idézi, amelyet úgy terveztek és programoztak, hogy bizonyos feladatokat automatikusan elvégezzen helyettünk. A robotok (vagy botok) azonban bármilyen alakúak vagy méretűek lehetnek, és bármilyen anyagból (beleértve a biológiai anyagokat, például az élő sejteket is) készülhetnek a tervezéstől és a funkcionális követelményektől függően. Lehetséges, hogy nincs semmilyen fizikai formája, mint az esetében Siri or Alexa. A robotok racionálisan megtervezett műtermékek vagy gépek, amelyek önállóságot mutatnak és meghatározott feladatokat hajtanak végre.  

A biológiai robotok (vagy biobotok) élő sejteket vagy szöveteket használnak gyártási anyagként. Mint minden robot, a biobotok is programozható gépek, autonómiát mutatnak és meghatározott feladatokat hajtanak végre. Ezek az aktív élő és mozgékony szintetikus struktúrák egy speciális osztálya.   

Az élő szövetek önmagában, nem robotok. Ezek az állatok részei. Az élő sejtek akkor válnak robotokká, amikor felszabadulnak a normál kényszerek alól, és a sejtek mesterséges kombinálásával és alakításával a kívánt formára és funkcióra programozzák őket, hogy sajátos viselkedést mutassanak.  

Xenobotok voltak az első teljesen biológiai biobotok, amelyeket 2020-ban a laboratóriumban hoztak létre egy békafaj embrióiból származó petesejtekből. Xenopus laevis (innen a Xenobotok elnevezés). Ez volt az első élő, önjavító, önszaporodó mesterséges organizmus. Az élő sejteket építőelemként használták, amelyek felszabadultak az embrió többi részének normál kényszerei alól, hogy a mesterséges élet új formáját hozzák létre, amelynek morfológiáját és jellemzőit mesterségesen „tervezték meg”. A Xenobot tehát élő szintetikus szervezet volt. A Xenobotok fejlesztése kimutatta, hogy a kétéltű embrióból származó sejtek a természetes korlátok feloldásával a kívánt formára és működésre programozhatók. Azt azonban nem lehetett tudni, hogy biobotokat lehet-e létrehozni nem kétéltű vagy felnőtt sejtekből.  

A tudósok sikeres biobotokat építettek fel nem embrionális emberi szövetekből származó felnőtt sejtekből, amelyek képességei túlmutatnak a Xenobotokon. Ennek a biobotnak a neve:Antrobotok’ emberi eredete miatt.  

Mivel a xenobotokat kétéltű embrionális sejtekből származtatták a sejtek egyenkénti formázásával, a kutatócsoport azzal kezdte, hogy megvizsgálja, hogy a biobotok létrehozásának képessége ezekre a kétéltű sejtekre korlátozódik-e, vagy más nem kétéltű, nem embrionális felnőtt sejtek is képesek biobotokat generálni? Továbbá, ha a magsejteket szükségszerűen egyenként kell faragni a biobotok létrehozásához, vagy ha a kezdeti magsejtek koaxálása is biobotok önkonstruálásához vezethet? Ehhez az embrionális szövetek helyett a kutatók emberi tüdőhámból származó felnőtt, szomatikus sejteket használtak, és képesek voltak új, többsejtű, önkonstruáló, mozgékony élő struktúrákat létrehozni kézi formázás vagy külső formaadó gépezet nélkül. Az alkalmazott módszer skálázható. Párhuzamosan biobotrajok keletkeztek, amelyek csillók által hajtott propulzióval mozogtak és 45-60 napig éltek. Érdekes módon azt is megfigyelték, hogy az anthrobotok áthaladtak a neuronális egyrétegű töréseken, és in vitro hatékonyan gyógyultak a hibákból.  

Az Anthrobotok szintézise azért jelentős, mert azt bizonyítja, hogy a sejtek plaszticitása a biobotok létrehozására nem korlátozódik az embrionális vagy kétéltű sejtekre. Kimutatták, hogy a felnőtt szomatikus emberi vadsejtek genetikai módosítás nélkül képesek új biobotokat létrehozni külső formaadó gépezet nélkül.  

Az Anthrobots előrelépés a Xenobotokhoz képest, és előrelépés a releváns technológia terén, amely jelentős hatással van a klinikai felhasználásra szánt komplex szövetek előállítására. regeneráló gyógyászat. A jövőben lehetségessé válhat, hogy minden egyes páciensre személyre szabott Anthrobotokat állítsanak elő, és immunválasz kiváltása nélkül helyezzék el őket a szervezetben.  

*** 

Referenciák:   

  1. Blackiston D. et al 2023. Biológiai robotok: Perspektívák egy kialakulóban lévő interdiszciplináris területen. Soft Robotics. 2023. augusztus 674-686. DOI: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142 
  2. Gumuskaya, G. és mtsai. 2023.  Motile Living Biobots Felnőtt emberi szomatikus progenitor magsejtekből önkonstruál. Advanced Science 2303575. Megjelent: 30. november 2023. DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575  
  3. Tufts Egyetem 2023. Hírek – A tudósok apró biológiai robotokat építenek emberi sejtekből. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells  
  4. Ebrahimkhani Mo.R. és Levin M., 2021. Szintetikus élőgépek: Új ablak az életre. iScience Perspective. 24. kötet, 5. szám, 102505, 21. május 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Tudományos újságíró | A Scientific European folyóirat alapító szerkesztője

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Hogyan keletkezhetett a COVID-19 Omicron-változata?

Az egyik szokatlan és legérdekesebb tulajdonsága az erősen...

Az egészséges bőrön lévő baktériumok megelőzhetik a bőrrák kialakulását?

A tanulmány kimutatta a baktériumokat, amelyek gyakran megtalálhatók a...

A Covid-19 vakcinák típusai a Vogue-ban: lehet, hogy valami nincs rendben?

Az orvosi gyakorlatban az ember általában jobban szereti az időt...
- Reklám -
94,852VentilátorokMint
47,750KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás