QUẢNG CÁO

Anthrobots: Robot sinh học đầu tiên (Biobots) được làm từ tế bào người

Từ ‘robot’ gợi lên hình ảnh một cỗ máy kim loại nhân tạo (hình người) giống con người được thiết kế và lập trình để tự động thực hiện một số nhiệm vụ cho chúng ta. Tuy nhiên, robot (hoặc robot) có thể có hình dạng hoặc kích thước bất kỳ và có thể được làm bằng bất kỳ vật liệu nào (bao gồm cả vật liệu sinh học như tế bào sống) tùy thuộc vào yêu cầu về thiết kế và chức năng. Nó có thể không có bất kỳ hình thức vật lý nào như trong trường hợp Siri or Alexa. Các robot là những đồ tạo tác hoặc máy móc được thiết kế hợp lý, thể hiện quyền tự chủ và thực hiện các nhiệm vụ cụ thể.  

Robot sinh học (hoặc biobot) sử dụng tế bào hoặc mô sống làm vật liệu chế tạo. Giống như tất cả các robot, biobots cũng là những cỗ máy được lập trình, thể hiện quyền tự chủ và thực hiện các nhiệm vụ cụ thể. Đây là một lớp đặc biệt của các cấu trúc tổng hợp sống tích cực và di động.   

Các mô sống cho mỗi gia nhập, không phải là robot. Chúng là bộ phận của động vật. Các tế bào sống trở thành robot khi chúng được giải phóng khỏi những ràng buộc thông thường và được lập trình thành hình dạng và chức năng mong muốn bằng cách kết hợp và định hình các tế bào một cách nhân tạo để thể hiện hành vi cụ thể.  

xenobots là những robot sinh học hoàn toàn sinh học đầu tiên được tạo ra trong phòng thí nghiệm vào năm 2020 bằng cách sử dụng tế bào trứng từ phôi của một loài ếch có tên là Xenopus laevis (do đó có tên Xenobots). Đó là sinh vật nhân tạo sống, tự sửa chữa, tự tái tạo đầu tiên. Các tế bào sống được sử dụng làm khối xây dựng được giải phóng khỏi những hạn chế thông thường của phần còn lại của phôi để tạo ra một dạng sống nhân tạo mới có hình thái và đặc điểm được 'thiết kế' một cách nhân tạo. Do đó, Xenobot là một sinh vật tổng hợp sống. Sự phát triển của Xenobots đã chứng minh rằng các tế bào có nguồn gốc từ phôi lưỡng cư có thể được lập trình theo hình dạng và chức năng mong muốn bằng cách giải phóng các ràng buộc tự nhiên. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa biết liệu biobots có thể được tạo ra từ tế bào không phải lưỡng cư hay tế bào trưởng thành hay không.  

Các nhà khoa học hiện đã báo cáo việc chế tạo thành công biobots sử dụng tế bào trưởng thành từ mô người không phải phôi thai với khả năng vượt xa Xenobots. Biobot này đã được đặt tên là ‘Anthrobot’ vì nguồn gốc con người của nó.  

Vì Xenobot có nguồn gốc từ tế bào phôi lưỡng cư bằng cách tạo khuôn từng tế bào riêng lẻ, nên nhóm nghiên cứu đã bắt đầu thử nghiệm xem liệu khả năng tạo ra biobot có bị giới hạn ở những tế bào lưỡng cư này hay các tế bào trưởng thành không phải lưỡng cư, không phôi khác cũng có thể tạo ra biobot? Hơn nữa, nếu các tế bào hạt nhất thiết phải được tạo hình riêng lẻ để tạo ra biobot hoặc nếu việc dỗ dành các tế bào hạt ban đầu cũng có thể dẫn đến việc tự xây dựng các biobot? Để làm được điều này, thay vì các mô phôi, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các tế bào soma trưởng thành có nguồn gốc từ biểu mô phổi của con người và có thể tạo ra các cấu trúc sống mới, đa bào, tự xây dựng, di động mà không cần điêu khắc thủ công hoặc sử dụng bất kỳ máy móc tạo hình bên ngoài nào. Phương pháp được sử dụng có khả năng mở rộng. Các nhóm biobot song song được tạo ra, chúng di chuyển nhờ lực đẩy do lông mao điều khiển và tồn tại trong 45–60 ngày. Điều thú vị là người ta cũng quan sát thấy rằng Anthrobot di chuyển qua các điểm đứt gãy trong các đơn lớp tế bào thần kinh và tạo ra sự chữa lành hiệu quả các khiếm khuyết trong ống nghiệm.  

Sự tổng hợp của Anthrobots rất quan trọng vì nó chứng minh rằng tính dẻo của tế bào để tạo ra biobot không chỉ giới hạn ở tế bào phôi hoặc tế bào lưỡng cư. Nó đã chỉ ra rằng các tế bào hoang dã soma của con người trưởng thành mà không có bất kỳ biến đổi gen nào có thể tạo thành các biobot mới mà không cần bất kỳ máy móc tạo hình bên ngoài nào.  

Anthrobots là một cải tiến so với Xenobots và là sự tiến bộ trong công nghệ liên quan có ý nghĩa quan trọng trong việc sản xuất các mô phức tạp để sử dụng trong lâm sàng. thuốc tái sinh. Trong tương lai, có thể sản xuất Anthrobot được cá nhân hóa cho từng bệnh nhân và triển khai chúng trong cơ thể mà không gây ra bất kỳ phản ứng miễn dịch nào.  

*** 

Tài liệu tham khảo:   

  1. Blackiston D. et al 2023. Robot sinh học: Quan điểm về lĩnh vực liên ngành mới nổi. Robot mềm. Tháng 2023 năm 674. 686-XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142 
  2. Gumuskaya, G. et al. 2023.  Biobot sống di động tự xây dựng từ tế bào hạt giống tổ tiên soma ở người trưởng thành. Khoa học nâng cao 2303575. xuất bản: ngày 30 tháng 2023 năm XNUMX DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575  
  3. Đại học Tufts 2023. Tin tức - Các nhà khoa học chế tạo robot sinh học cực nhỏ từ tế bào người. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells  
  4. Ebrahimkhani Mo.R. và Levin M., 2021. Máy sống tổng hợp: Một cánh cửa mới cho cuộc sống. iQuan điểm khoa học. Tập 24, Số 5, 102505, ngày 21 tháng 2021 năm XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Nhà báo khoa học | Biên tập viên sáng lập tạp chí Khoa học Châu Âu

Theo dõi bản tin của chúng tôi

Để được cập nhật tất cả các tin tức mới nhất, ưu đãi và thông báo đặc biệt.

Hầu hết các bài viết được ưa thích

Biến thể phụ JN.1: Rủi ro sức khỏe cộng đồng bổ sung ở cấp độ toàn cầu là thấp

Biến thể phụ JN.1 có mẫu được ghi chép sớm nhất được báo cáo vào ngày 25...

Một cách tiếp cận mới để điều trị bệnh béo phì

Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu một cách tiếp cận thay thế để điều chỉnh ...

Các can thiệp về lối sống của bà mẹ Giảm nguy cơ sinh con nhẹ cân

Một thử nghiệm lâm sàng cho phụ nữ mang thai có nguy cơ cao ...
- Quảng cáo -
94,863Người hâm mộNhư
47,632Người theo dõiTheo
1,772Người theo dõiTheo
30Thuê baoTheo dõi