Riječ 'robot' evocira slike ljudski-poput ljudskog metalnog stroja (humanoid) dizajniranog i programiranog da automatski obavlja neke zadatke umjesto nas. Međutim, roboti (ili roboti) mogu biti bilo kojeg oblika ili veličine i mogu biti izrađeni od bilo kojeg materijala (uključujući biološke materijale kao što su žive stanice) ovisno o dizajnu i funkcionalnim zahtjevima. Možda nema nikakav fizički oblik kao u slučaju Siri or Alexa. Roboti su racionalno dizajnirani artefakti ili strojevi koji pokazuju autonomiju i obavljaju specifične zadatke.
Biološki roboti (ili bioboti) koriste život stanice ili tkiva kao materijal za izradu. Kao i svi roboti, bioboti su također programabilni strojevi, pokazuju autonomiju i obavljaju specifične zadatke. To su posebna klasa aktivnih životnih i pokretnih sintetskih struktura.
Živa tkiva po sebi, nisu roboti. Oni su dijelovi životinja. Živi stanice postaju roboti kada se oslobode normalnih ograničenja i programiraju u željeni oblik i funkciju umjetnim kombiniranjem i oblikovanjem stanica da pokažu specifično ponašanje.
Ksenoboti bili su prvi potpuno biološki bioboti stvoreni u laboratoriju 2020. pomoću jajnih stanica iz embrija vrste žabe tzv. Xenopus laevis (otuda naziv Xenobots). Bio je to prvi živi umjetni organizam koji se sam popravlja i samoumnožava. Žive stanice korištene su kao građevni blokovi koji su oslobođeni normalnih ograničenja ostatka embrija kako bi se stvorio novi oblik umjetnog života čija su morfologija i značajke umjetno "dizajnirane". Xenobot je dakle bio živi sintetski organizam. Razvoj ksenobota pokazao je da se stanice izvedene iz embrija vodozemca mogu programirati u željeni oblik i funkciju otpuštanjem prirodnih ograničenja. Međutim, nije bilo poznato mogu li se bioboti stvoriti iz stanica koje nisu vodozemci ili odrasle osobe.
Znanstvenici su sada izvijestili o uspješnoj konstrukciji biobota koristeći odrasle stanice koje nisu embrionalne ljudski tkivo sa mogućnostima izvan Xenobota. Ovaj biobot je nazvan 'Antroboti' zbog svoje ljudski podrijetlo.
Budući da su ksenoboti izvedeni iz embrionalnih stanica vodozemaca pojedinačnim oblikovanjem stanica, istraživački tim je započeo s testiranjem je li sposobnost stvaranja biobota ograničena na te stanice vodozemaca ili druge ne-amfibijske, ne-embrionalne odrasle stanice također mogu generirati biobotove? Nadalje, treba li sjemenske stanice nužno pojedinačno oblikovati da bi se proizveli biobotovi ili ako nagovaranje početnih sjemenskih stanica također može dovesti do samoizgradnje biobota? Za to su znanstvenici umjesto embrionalnih tkiva koristili odrasle somatske stanice dobivene iz ljudski plućni epitel i mogli su generirati nove, višestanične, samokonstruirajuće, pokretne žive strukture bez ručnog oblikovanja ili korištenja bilo kakvih vanjskih strojeva za davanje oblika. Korištena metoda je skalabilna. Paralelno su proizvedeni rojevi biobota koji su se kretali putem pogona pokretanog cilijama i živjeli 45-60 dana. Zanimljivo, također je primijećeno da su se antroboti kretali preko pukotina u monoslojevima neurona i inducirali učinkovito zacjeljivanje defekata in vitro.
Sinteza antrobota je značajan jer pokazuje da plastičnost stanica za stvaranje biobota nije ograničena na stanice embrija ili vodozemaca. Pokazalo se da odrasli somatski ljudski divlje stanice bez ikakve genetske modifikacije mogu formirati nove biobotove bez ikakvih vanjskih strojeva za stvaranje oblika.
Anthrobots je poboljšanje u odnosu na Xenobots i napredak u relevantnoj tehnologiji koja ima značajne implikacije za proizvodnju složenih tkiva za kliničku upotrebu u regenerativna medicina. U budućnosti bi moglo postati moguće proizvesti antrobote personalizirane za svakog pacijenta i rasporediti ih u tijelu bez induciranja ikakvog imunološkog odgovora.
***
Reference:
- Blackiston D. dr. 2023. Biološki roboti: perspektive interdisciplinarnog područja u nastajanju. Meka robotika. kolovoza 2023. 674-686. DOI: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142
- Gumuskaja, G. sur. 2023. Pokretni živi bioboti samokonstruiraju se od odrasle osobe Ljudski Somatske progenitorske sjemenske stanice. Advanced Science 2303575. objavljeno: 30. studenog 2023. DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575
- Sveučilište Tufts 2023. Vijesti – Znanstvenici izrađuju sićušne biološke robote od Ljudski Stanice. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells
- Ebrahimkhani Mo.R. i Levin M., 2021. Sintetički živi strojevi: novi pogled na život. iScience perspektiva. Svezak 24, broj 5, 102505, 21. svibnja 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505
***
