Superračunala stvorila ‘žive robote‘: Hibridi životinja i stroja sami se uče razmnožavati i kretati!

'Živi roboti' koje su dizajnirala računala, a izrađeni su od matičnih stanica, počeli su se razmnožavati, a ovaj tehnološki napredak mogao bi dovesti do toga da se strojevi samorepliciraju, objavili su znanstvenici, piše Telegraph.

Godine 2020. američki istraživači programirali su superračunalo da izradi nacrte za potpuno nove organizme, koristeći virtualne stanice kože i srca, koje su potom izradili u stvarnom životu.

Mikroskopski hibridi životinja i strojeva, nazvani "ksenoboti", mogli su se sami kretati i ostati "živi" tjednima, a pokretale su ih embrionalne zalihe energije.

Sada su znanstvenici pokazali da, ako se ksenoboti stave u Petrijevu zdjelicu s embrionalnim matičnim stanicama žabe, botovi stanice prebacuju u male okrugle nakupine, koje se zajedno pretvaraju u nove organizme i također se počinju kretati.

Proces, poznat kao kinematička replikacija, ranije je uočen u molekularnim strojevima, ali nikad na višim razinama biologije. Višestanični se organizmi obično razmnožavaju cijepanjem, pupanjem ili rađanjem.

Nakon što su otkrili da se botovi mogu reproducirati, istraživači su se vratili za računalo kako bi dizajnirali bolji oblik za reprodukciju i na kraju su došli do organizma nalik Pac-Manu, kultnoj računalnoj igrici iz 1980-ih godina.

Roboti su izgrađeni od živih stanica

Znanstvenici su snimili 'roditelje' u obliku slova C kako u svojim 'ustima' skupljaju stanice prije nego što su izgradili 'potomstvo' od labavih stanica u potpuno novom obliku biološke reprodukcije, različit od bilo koje životinje ili biljke poznate znanosti.

"Bio sam zapanjen time", rekao je Michael Levin sa Sveučilišta Tufts u Massachusettsu za CNN.

"Žabe imaju svoj uobičajeni način razmnožavanja, ali kada ... oslobodite (stanice) od ostatka embrija i date im priliku da 'shvate' kako boraviti u novom okruženju, ne samo da će pronaći nove načine kretanja, već će također shvatiti posve novi način razmnožavanja".

Ksenoboti su manji od milimetra - 0,1 centimetar - i sastavljeni su od stanica uzetih iz afričke kandžaste žabe, Xenopus laevis, po kojoj su i dobili ime.

Znanstvenici su klaster superračunala "Deep Green" prvi put upotrijebili na Sveučilištu Vermont, kako bi stvorili algoritam koji je nekoliko stotina virtualnih stanica kože i srca sastavljao u bezbroj formi i oblika tijela.

Ksenoboti bi mogli pomoći u čišćenju arterija

Na temelju nacrta, tim biologa prikupio je matične stanice, koje je sakupio iz embrija afričkih žaba, te su koristili sićušne pincete i minijaturni električni nož za rezanje, kako bi ih pod mikroskopom spojili u aproksimaciju koje je računalo specificiralo.

Nakon što su sastavljene u forme koje ranije nisu viđene u prirodi, stanice su počele raditi zajedno. Stanice kože formirale su 'tijelo', dok su stanice srčanog mišića prenamijenjene kako bi stvorile kretanje prema naprijed, što je robotima omogućilo da se sami kreću.

Istraživači se nadaju da bi se ksenoboti jednog dana mogli programirati da se kreću kroz arterije i stružu naslage, ili da plivaju oceanima i uklanjanju otrovnu mikroplastiku.

A sada kada je dokazano da se mogu replicirati, mogli bi sami sebe popraviti ako su oštećeni ili pokidani, nadaju se znanstvenici.

Istraživanje je objavljeno u Zborniku Nacionalne akademije znanosti Sjedinjenih Američkih Država (PNAS).