کلمه "ربات" تصاویری از آن را تداعی می کند انسان-مانند ماشین فلزی ساخته دست بشر (انسان نما) طراحی و برنامه ریزی شده است تا به طور خودکار برخی از وظایف را برای ما انجام دهد. با این حال، ربات ها (یا ربات ها) می توانند از هر شکل یا اندازه ای باشند و بسته به نیازهای طراحی و عملکرد از هر ماده ای (از جمله مواد بیولوژیکی مانند سلول های زنده) ساخته شوند. ممکن است مانند مورد هیچ شکل فیزیکی نداشته باشد سیری or چک. روبات ها مصنوعات یا ماشین هایی هستند که به طور منطقی طراحی شده اند که استقلال را نشان می دهند و وظایف خاصی را انجام می دهند.
روبات های بیولوژیکی (یا ربات های زیستی) از زندگی استفاده می کنند سلول های یا بافت به عنوان مواد ساخت. مانند همه ربات‌ها، بیوبوت‌ها نیز ماشین‌های قابل برنامه‌ریزی هستند، استقلال نمایش می‌دهند و وظایف خاصی را انجام می‌دهند. اینها دسته خاصی از ساختارهای مصنوعی زنده و متحرک هستند.
بافت های زنده فی نفسه، ربات نیستند. آنها بخشی از حیوانات هستند. زنده ها سلول های زمانی که از محدودیت‌های عادی رها شده و با ترکیب مصنوعی و شکل دادن سلول‌ها برای نمایش رفتار خاص به شکل و عملکرد دلخواه برنامه‌ریزی می‌شوند، تبدیل به روبات می‌شوند.
xenobots اولین ربات‌های زیستی کاملاً بیولوژیکی بودند که در آزمایشگاه در سال 2020 با استفاده از سلول‌های تخمک از جنین گونه‌ای از قورباغه به نام Xenopus laevis (از این رو نام Xenobots). این اولین ارگانیسم مصنوعی زنده، خود ترمیم کننده و خودتکثیر کننده بود. سلول‌های زنده به‌عنوان بلوک‌های ساختمانی مورد استفاده قرار گرفتند که از محدودیت‌های عادی بقیه جنین آزاد شدند تا شکل جدیدی از حیات مصنوعی را ایجاد کنند که مورفولوژی و ویژگی‌های آن به‌طور مصنوعی «طراحی‌شده» شده بودند. بنابراین Xenobot یک موجود زنده مصنوعی بود. توسعه Xenobots نشان داد که سلول های مشتق شده از یک جنین دوزیستان را می توان با آزاد کردن محدودیت های طبیعی به شکل و عملکرد دلخواه برنامه ریزی کرد. با این حال، مشخص نبود که آیا می توان ربات های زیستی را از سلول های غیر دوزیستان یا بالغ ایجاد کرد.
اکنون دانشمندان ساخت موفقیت آمیز ربات های زیستی را با استفاده از سلول های بالغ غیر جنینی گزارش کرده اند انسان بافت با قابلیت های فراتر از Xenobots. این ربات زیستی نامگذاری شده استآنتروبات هابه خاطر آن انسان اصل و نسب.
از آنجایی که زنوبات‌ها از سلول‌های جنینی دوزیستان با قالب‌گیری جداگانه سلول‌ها مشتق شده‌اند، تیم تحقیقاتی شروع به آزمایش کردند که آیا توانایی ایجاد ربات‌های زیستی محدود به این سلول‌های دوزیستان است یا دیگر سلول‌های بالغ غیر دوزیستان و غیر جنینی نیز می‌توانند ربات‌های زیستی تولید کنند؟ بعلاوه، اگر برای تولید ربات‌های زیستی، سلول‌های بذر لزوماً باید به‌صورت جداگانه مجسمه‌سازی شوند یا اینکه تطبیق سلول‌های دانه اولیه نیز می‌تواند منجر به خودسازی ربات‌های زیستی شود؟ برای این کار، محققان به جای بافت های جنینی، از سلول های بالغ و سوماتیک مشتق شده از آنها استفاده کردند انسان اپیتلیوم ریه و قادر به ایجاد ساختارهای زنده جدید، چند سلولی، خودساز و متحرک بدون مجسمه سازی دستی یا با استفاده از هر گونه ماشین شکل دهنده خارجی بودند. روش استفاده شده مقیاس پذیر است. دسته‌ای از ربات‌های زیستی به‌طور موازی تولید شدند که از طریق نیروی محرکه مژه‌ای حرکت می‌کردند و 45 تا 60 روز زنده بودند. جالب توجه است، همچنین مشاهده شد که آنتروبوت‌ها در تک‌لایه‌های عصبی حرکت می‌کنند و باعث القای بهبود کارآمد نقص‌ها در شرایط آزمایشگاهی می‌شوند.
سنتز Anthrobots مهم است زیرا نشان می دهد که انعطاف پذیری سلول ها برای ایجاد ربات های زیستی به سلول های جنینی یا دوزیستان محدود نمی شود. نشان داده است که بزرگسالان جسمی انسان سلول‌های وحشی بدون هیچ گونه تغییر ژنتیکی می‌توانند ربات‌های زیستی جدیدی را بدون هیچ دستگاه شکل‌دهنده خارجی تشکیل دهند.
Anthrobots پیشرفتی نسبت به Xenobots و پیشرفتی در فناوری مربوطه است که پیامدهای قابل توجهی برای تولید بافت های پیچیده برای استفاده های بالینی دارد. داروهای احیا کننده. در آینده، ممکن است بتوان آنتروبوت‌های شخصی‌سازی شده برای هر بیمار تولید کرد و آنها را بدون ایجاد واکنش ایمنی در بدن مستقر کرد.
***
منابع:
- بلکیستون دی. و همکاران 2023. ربات‌های بیولوژیکی: دیدگاه‌هایی در زمینه میان رشته‌ای در حال ظهور. رباتیک نرم. آگوست 2023. 674-686. DOI: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142
- گوموسکایا، جی. و همکاران 2023. Biobots Living Motile Self-Construction از بزرگسالان انسانی سلول های بذری پیش ساز سوماتیک. Advanced Science 2303575. منتشر شده: 30 نوامبر 2023 DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575
- دانشگاه تافتس 2023. اخبار – دانشمندان ربات‌های کوچک زیستی می‌سازند انسانی سلول ها. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells
- ابراهیم خانی محمد ر. و لوین ام.، 2021. ماشین های زندگی مصنوعی: پنجره ای جدید در زندگی. چشم انداز iScience. جلد 24، شماره 5، 102505، 21 مه 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505
***
