Исследователи адаптировали живые клетки и создали новые живые машины. Называемые ксеноботами, это не новый вид животных, а чистые артефакты, предназначенные для удовлетворения потребностей человека в будущем.
Если биотехнология и генная инженерия были дисциплинами, обещающими огромный потенциал улучшения человека, то вотксеноботы', шаг вперед, продукт взаимодействия науки о вычислениях и биологии развития, которые являются новинками в науке и имеют огромные возможности применения, в том числе в медицине и науках об окружающей среде.
Новое существо, ксеноботы, были сначала сконструированы на суперкомпьютере в Университете Вермонта, а затем собраны и протестированы биологами из Университета Тафтса.
Ученые-информатики сначала создали тысячи возможных вариантов дизайна новых форм жизни, используя эволюционный набор правил или алгоритмов. В соответствии с правилами биофизики успешные конструкции или смоделированные существа были дополнительно усовершенствованы, и для тестирования были выбраны наиболее многообещающие конструкции.
Затем биологи перенесли конструкцию in silico на форму жизни. Они использовали яйцеклетки эмбрионов лягушки Xenopus laevis (Xenobots, живые Роботы получил свое название от этого вида лягушек) и собирал стволовые клетки. Эти собранные стволовые клетки были разделены, клетки кожи и клетки сердечной мышцы были вырезаны и соединены в точном приближении к конструкциям, полученным ранее.
Эти собранные, переконфигурированные формы жизни были функциональными - клетки кожи образовывали некую архитектуру, в то время как мышечные клетки могли осуществлять когерентное движение. Во время более поздних тестов было обнаружено, что ксеноботы эволюционировали, чтобы выполнять передвижение, манипулирование объектами, перемещение объектов и коллективное поведение. Кроме того, изготовленные ксенуты могут самостоятельно обслуживаться и самостоятельно ремонтироваться в случае повреждения и порезов.
Этих созданных с помощью компьютера созданий можно было использовать для разумной доставки лекарств. Они также могут помочь в очистке от токсичных отходов. Но больше, чем любое приложение, это научный подвиг.
Рекомендации
1. Kriegman S el al, 2020. Масштабируемый конвейер для проектирования реконфигурируемых организмов. PNAS 28 января 2020 г. 117 (4) 1853-1859; впервые опубликовано 13 января 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1910837117
2. Новости Университета Вермонта 2020. Команда создает первых живых роботов. Опубликовано 13 января 2020 г. Доступно на https://www.uvm.edu/uvmnews/news/team-builds-first-living-robots.
