Xenobot - Xenobot - Wikipedia

Xenobot
Simülasyon ve reality.png'de bir xenobot
Simülasyonda (solda) ve kurbağa derisinden (yeşil) ve kalp kasından (kırmızı) oluşan konuşlandırılmış organizmada (sağda) keşfedilen bir xenobot tasarımı.
SanayiRobotik, Sentetik biyoloji
Uygulamaİlaç, Çevresel iyileştirme
BoyutlarMikro ölçek
Yakıt kaynağıBesinler
Kendinden tahrikliEvet
BileşenlerKurbağa hücreler
MucitSam Kriegman, Douglas Blackiston, Michael Levin, Josh Bongard
İcat edildi2020

XenobotsAfrika pençeli kurbağasının adını (Xenopus laevis ),[1] sentetik organizmalar Bilgisayarlar tarafından istenen bazı işlevleri yerine getirmek için otomatik olarak tasarlanan ve farklı biyolojik dokuları bir araya getirerek oluşturulmuş.[2][3][4][5][6][7]

Xenobot'lar 1 milimetreden (0,039 inç) daha küçüktür ve sadece iki şeyden oluşur:deri hücreleri ve kalp kası hücreleri, her ikisi de türetilmiştir kök hücreler erken hasat (blastula aşaması ) kurbağa embriyoları.[8]Deri hücreleri sert bir destek sağlar ve kalp hücreleri, ksenobotu ileri doğru itmek için hacim olarak küçülen ve genişleyen küçük motorlar olarak hareket eder.Bir ksenobotun vücudunun şekli ve deri ve kalp hücrelerinin dağılımı, otomatik olarak simülasyonda tasarlanır. belirli bir görev, bir deneme yanılma süreci kullanarak (bir evrimsel algoritma Xenobot'lar yürümek, yüzmek, pelletleri itmek, yükleri taşımak ve tabaklarının yüzeyine dağılmış molozları düzenli yığınlar halinde toplamak için bir sürü halinde birlikte çalışmak üzere tasarlanmıştır. Haftalarca yiyeceksiz hayatta kalabilirler ve yaralardan sonra kendilerini iyileştirebilirler.[2]

Potansiyel uygulamalar

Şu anda, ksenobotlar öncelikle hücrelerin karmaşık gövdeler oluşturmak için nasıl işbirliği yaptığını anlamak için bilimsel bir araç olarak kullanılmaktadır. morfogenez.[7]Ancak davranış ve biyouyumluluk Mevcut xenobot'ların% 50'si gelecekte konulabilecek birkaç potansiyel uygulama önermektedir.

Ksenobotların yalnızca kurbağa hücrelerinden oluştuğu göz önüne alındığında, biyolojik olarak parçalanabilirler ve ksenobot sürüleri, tabaklarındaki mikroskobik peletleri merkezi yığınlara itmek için birlikte çalışma eğiliminde olduklarından,[2]Gelecekteki xenobot'ların aynı şeyi mikroplastikler okyanusta: küçük plastik parçalarını bulun ve geleneksel bir teknenin veya dronun toplayıp bir geri dönüşüm merkezine getirebileceği büyük bir plastik top haline getirin. Doğal olarak dokularında depolanan ve yaklaşık bir hafta süren yağ ve proteinden gelen enerjiyi kullanarak, bu noktada ölü deri hücrelerine dönüşürler.[2]

Hedeflenen ilaç dağıtımı gibi gelecekteki klinik uygulamalarda, ksenobotlar bir insan hastanın kendi hücrelerinden yapılabilir ve bu, diğer türlerin bağışıklık tepkisi zorluklarını atlatabilir. mikro robotik teslimat sistemleri. Bu tür ksenobotlar potansiyel olarak plağı kazımak için kullanılabilir. arterler ve ek hücre tipleri ve biyomühendislik ile hastalığı bulun ve tedavi edin.

Referanslar

  1. ^ Poole Steven (2020-01-16). "Xenobot: Dünyanın en yeni yaşam formları adlarını nasıl aldı?". Gardiyan.
  2. ^ a b c d Kriegman, Sam; Blackiston, Douglas; Levin, Michael; Bongard, Josh (13 Ocak 2020). "Yeniden yapılandırılabilir organizmaları tasarlamak için ölçeklenebilir bir ardışık düzen". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 117 (4): 1853–1859. doi:10.1073 / pnas.1910837117. ISSN  0027-8424. PMC  6994979. PMID  31932426.
  3. ^ Sokol, Joshua (2020-04-03). "Xenobot'larla Tanışın: Hayata Getirilen Sanal Canlılar". New York Times.
  4. ^ Örnek Ian (2020/01/13). "Bilim adamları ilk yaşayan robotları yapmak için kurbağalardan alınan kök hücreleri kullanıyor". Gardiyan.
  5. ^ Yeung, Jessie (2020-01-13). "Bilim adamları dünyanın ilk yaşayan, kendi kendini iyileştiren robotlarını yaptılar". CNN.
  6. ^ "Bir araştırma ekibi canlı hücrelerden robotlar yapıyor". Ekonomist.
  7. ^ a b "Yeni Bir Programlanabilir Organizma Türü olan Xenobot ile Tanışın". Kablolu. ISSN  1059-1028.
  8. ^ Ball, Philip (25 Şubat 2020). "Yaşayan robotlar". Doğa Malzemeleri. 19 (3): 265. Bibcode:2020NatMa..19..265B. doi:10.1038 / s41563-020-0627-6. PMID  32099110.