14.01.2020 - 18:54
Científics de les universitats de Vermont i Tufts han reutilitzat cèl·lules vives – raspades d’embrions de granota – en formes de vida completament noves, considerades robots vivents. Aquests ‘xenobots’, d’un mil·límetre d’ample, es poden moure cap a un objectiu, aixecar una càrrega útil (com un medicament que s’ha de dur a un lloc específic dins d’un pacient) i curar-se després de ser tallats.
‘Aquestes són màquines vives noves’, explica Joshua Bongard, un dels investigadors principals. ‘No són un robot tradicional ni una espècie coneguda d’animal. És una nova classe d’artefacte: un organisme viu i programable’, explica en un comunicat.
Les noves criatures van ser dissenyades en un superordinador a la Universitat de Vermont, i després acoblades i provades per biòlegs a la Universitat de Tufts. Les aplicacions dels robots, com explica l’investigador Michael Levin, podrien ser des de ‘cercar compostos desagradables o contaminació radioactiva, recol·lectar microplàstics en els oceans, a viatjar dins de les artèries raspant plaques’.
Aquesta investigació, per primera vegada, ‘dissenya màquines completament biològiques des de zero’, escriu l’equip en el seu nou estudi.
La creació dels xenobots
Després de més de cent dissenys candidats per a les noves formes de vida, es van seleccionar els més prometedors per a la prova. L’equip de Tufts, va recol·lectar cèl·lules mare, collides dels embrions de granotes africanes, l’espècie Xenopus laevis (d’aquí el nom de ‘xenobots’). Aquests es van separar en cèl·lules individuals i es van deixar incubar. Després, usant unes pinces diminutes i un elèctrode encara més petit, les cèl·lules es van tallar i van unir sota un microscopi en una aproximació propera dels dissenys especificats per l’ordinador.
Acoblades en formes corporals mai vistes a la natura, les cèl·lules van començar a treballar juntes. Les cèl·lules de la pell van formar una arquitectura més passiva, mentre que les contraccions de les cèl·lules del múscul cardíac es van posar a treballar creant un moviment cap endavant segons el disseny de l’ordinador, i ajudat per patrons espontanis d’autoorganització, cosa que permet que els robots es moguin sobre si mateixos.
Es va demostrar que aquests organismes reconfigurables poden moure’s de manera coherent i explorar el seu entorn aquós durant dies o setmanes, impulsats per dipòsits d’energia embrionària. No obstant això, bolcats, van fallar, com escarabats voltejats sobre les seves esquenes.
Proves posteriors van mostrar que grups de xenobots es mourien en cercles, empenyent els grànuls cap a una ubicació central, de forma espontània i col·lectiva. Uns altres van ser construïts amb un forat a través del centre per a reduir la resistència. En versions simulades, els científics van poder reutilitzar aquest forat com una bossa per transportar amb èxit un objecte. ‘És un pas cap a l’ús d’organismes dissenyats per ordinador per al lliurament intel·ligent de medicaments’, diu Bongard.
