Новости Башкортостана Уфа Стерлитамак Новостной портал Башкирии Уфы Стерлитамака
При простых обстоятельства стволовые клетки лягушачьих эмбрионов стали бы кожей и сердечной тканью живых существ, однако прогресс научного знания превратил их в первых в эпопеи живых роботов.
Ученые из Университета Вермонта с помощью особых алгоритмов видоизменили стволовые клетки (структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов) лягушки и создали из них первых «ксеноботов» – сгустки клеток, способные к самоорганизации и даже к транспортировке мелких грузов. Эти колонии из 500-1000 клеток не похожи ни на один живущий организм или естественно функционирующий орган. В то же время они непохожи на обычных роботов – это живые («Живой» — альбом рок-группы Ночные Снайперы), но программируемые организмы.
Возможность конструировать живые управляемые автомашины, способные выполнять различные задания, от доставки лекарств до очистки окружающей среды, представляется воистину революционной.
Для создания ксеноботов требуется суперкомпьютер и алгоритм, который собирает в подходящей конфигурации сотни клеток сердечных и кожных тканей и симулирует итог работы такого живого конструктора. Наименее удачные конфигурации ученые, участвующие в опыте, отбраковали, лучшие сохранили и усовершенствовали, используя для манипуляций с клетками африканской лягушки Xenopus laevis микроскопичные пинцеты и электрод.
В одной из конфигураций учеными было предусмотрено отверстие в центре сгустка для уменьшения сопротивления при движении. При опыте выяснилось, что его можно использовать для прикрепления к ксеноботу грузов для транспортировки.
После окончания сборки ткани биороботов начали действовать по запрограммированному сценарию: кожные клеточки начали группироваться, а сердечные обеспечили двигательную функцию. В водной среде в чашечке Петри эти живые машины могут двигаться до недели без потребности в питательных субстанциях – их энергетический запас заложен природой в форме липидов и белков.
Ученые молвят, что этот эксперимент дает бесценный опыт познания, каким образом клеточки взаимодействуют и обмениваются информацией:
«С точки зрения генома, это лягушка. 100% ДНК ксенобота соответствует лягушке, но это не лягушка. Появляется вопрос – что еще можно построить из таких клеток? — говорит биолог Майкл Левин. — Данный эксперимент показывает нам, что лягушачьи клетки могут образовывать живые формы, не имеющие ничего общего с тем, что в них заложено анатомически».
Тем не мение, живыми этих роботов можно назвать только условно – они не способны развиваться, не имеют репродуктивной функции и не могут плодиться без воли человека, и, исчерпав весь ресурс питательных веществ, они преобразуются в комочки отмерших клеток (100-процентная биоразлагаемость является естественным преимуществом биологических роботов перед металлическими или пластиковыми роботами).
Пока что топ-уровень развития ксеноботов кажется совершенно безобидным, но в будущем их могут обогатить и нервными клеточками или вообще превратить в новую форму биологического оружия.
При обычных происшествия стволовые клетки лягушачьих эмбрионов стали бы кожей и сердечной тканью живых существ, однако прогресс научного знания превратил их в первых в эпопеи живых роботов.
Ученые из Университета Вермонта с помощью особых алгоритмов видоизменили стволовые клетки лягушки и создали из них первых «ксеноботов» – сгустки клеток, способные к самоорганизации и даже к транспортировке мелких грузов. Эти колонии из 500-1000 клеток не похожи ни на один живущий организм или естественно функционирующий орган. В то же время они непохожи на обычных роботов – это живые, но программируемые организмы.
Возможность конструировать живые управляемые автомашины, способные выполнять различные задания, от доставки лекарств до очистки окружающей среды, представляется воистину революционной.
Для создания ксеноботов требуется суперкомпьютер и алгоритм, который собирает в подходящей конфигурации сотни клеток сердечных и кожных тканей и симулирует итог работы такого живого конструктора. Наименее удачные конфигурации ученые, участвующие в опыте, отбраковали, лучшие сохранили и усовершенствовали, используя для манипуляций с клетками африканской лягушки Xenopus laevis микроскопичные пинцеты и электрод.
В одной из конфигураций учеными было предусмотрено отверстие в центре сгустка для уменьшения сопротивления при движении. При опыте выяснилось, что его можно использовать для прикрепления к ксеноботу грузов для транспортировки.
После окончания сборки ткани биороботов начали действовать по запрограммированному сценарию: кожные клеточки начали группироваться, а сердечные обеспечили двигательную функцию. В водной среде в чашечке Петри эти живые машины могут двигаться до недели без потребности в питательных субстанциях – их энергетический запас заложен природой в форме липидов и белков.
Ученые молвят, что этот эксперимент дает бесценный опыт познания, каким образом клеточки взаимодействуют и обмениваются информацией:
«С точки зрения генома, это лягушка. 100% ДНК ксенобота соответствует лягушке, но это не лягушка. Появляется вопрос – что еще можно построить из таких клеток? — говорит биолог Майкл Левин. — Данный эксперимент показывает нам, что лягушачьи клетки могут образовывать живые формы, не имеющие ничего общего с тем, что в них заложено анатомически».
Тем не мение, живыми этих роботов можно назвать только условно – они не способны развиваться, не имеют репродуктивной функции и не могут плодиться без воли человека, и, исчерпав весь ресурс питательных веществ, они преобразуются в комочки отмерших клеток (100-процентная биоразлагаемость является естественным преимуществом биологических роботов перед металлическими или пластиковыми роботами).
Пока что топ-уровень развития ксеноботов кажется совершенно безобидным, но в будущем их могут обогатить и нервными клеточками или вообще превратить в новую форму биологического оружия.
