Xenobot: come sono organizzati i primi biorobot e cosa possono fare

A metà gennaio, gli scienziati delle università del Vermont e di Tufts hanno ribaltato questa visione: hanno creato robot realizzati interamente con cellule viventi. Gli organismi viventi microscopici completamente programmabili di circa 1 mm di dimensioni finora sanno solo nuotare e spingere piccoli granuli, ma questo è un enorme passo avanti nella bio-robotica.

Xenobot: come sono organizzati i primi biorobot e cosa possono fare

Nella vita reale, i robot sembrano ancora meccanismi goffi realizzati in metallo o plastica, che difficilmente interagiscono con l'ambiente, le persone e i robot dello stesso tipo.

A metà gennaio, gli scienziati delle università del Vermont e di Tufts hanno ribaltato questa visione: hanno creato robot realizzati interamente con cellule viventi. Gli organismi viventi microscopici completamente programmabili di circa 1 mm di dimensioni finora sanno solo nuotare e spingere piccoli granuli, ma questo è un enorme passo avanti nella bio-robotica.

Hi-Tech parla del motivo per cui sono necessari robot dalle cellule viventi, di quanto sia etica la creazione di tali organismi e di cosa riserva il futuro per la tecnologia.

Gli scienziati delle università del Vermont e di Tufts hanno creato xenobot da cellule viventi: robot microscopici, che prendono il nome dal loro antenato, la rana artigliata africana Xenopus laevis.

I robot non possono mangiare, allevare e vivere per circa una settimana. Ma sono in grado di nuotare, spingere o trasportare oggetti, oltre a lavorare in gruppo. Questi sono i primi robot costituiti interamente da cellule viventi e in grado di risolvere una gamma relativamente ampia di compiti.

Per crearli, i ricercatori dell'Università del Vermont hanno sviluppato un'intelligenza artificiale che può simulare la collaborazione di decine di migliaia di diverse combinazioni di cellule della pelle e del cuore se esistono nel mondo reale. Quindi, gli scienziati dell'Università di Tufts hanno scelto la migliore combinazione e hanno creato un organismo programmabile da cellule staminali prelevate da embrioni di rana.

I ricercatori hanno tagliato la regione periferica dell'embrione, che di solito si sviluppa nella pelle o nel muscolo cardiaco durante la crescita. Quindi hanno diviso manualmente i tessuti in singole cellule e li hanno posizionati in una capsula di Petri.

L'organismo risultante si muove a causa delle contrazioni delle cellule del muscolo cardiaco - si comportano più o meno allo stesso modo delle cellule del cuore umano. Le cellule della pelle, a loro volta, creano una struttura che tiene insieme le cellule del cuore.

Gli xenobot hanno la capacità di autoripararsi: quando gli scienziati hanno danneggiato le cellule della pelle di uno dei robot, è stato in grado di ripararle ed eliminare la ferita senza aiuto esterno.

Dopo che tutte le cellule sono state combinate in un singolo organismo, i ricercatori gli hanno dato la forma ottimale per il movimento simulato dall'IA. I robot risultanti hanno una dimensione microscopica - la loro larghezza è di circa un millimetro. Nonostante ciò, la creazione di xenobot è un grande passo nella creazione di organismi viventi programmabili, ovvero forme di vita completamente nuove.

La principale svolta dello studio è quella di dare una forma di IA simulata a un organismo vivente, ovvero tradurla da un linguaggio informatico in un linguaggio biologico, gli autori della nota di lavoro. Gli scienziati hanno creato una ricetta robot che ogni volta svolge le stesse funzioni.

In studi precedenti, gli scienziati hanno utilizzato l'ingegneria genetica e vari tipi di generazione di tessuti, ma nessuno di loro è riuscito a creare un modello di biorobot stabile e riproducibile: le creature ogni volta avevano una forma diversa e la loro funzionalità era molto diversa. Pertanto, l'uso dell'intelligenza artificiale per la produzione di robot da cellule viventi è di grande importanza: tali organismi possono essere riprodotti un numero infinito di volte senza grandi differenze.