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首個活體機器人被創造 移動、前行都不在話下

2020-01-15 08:57:47 來源: 齊魯壹點

據英國《衛報》報道,美國佛蒙特大學和塔夫茨大學的研究團隊,使用非洲爪蟾早期胚胎中的皮膚細胞和心臟細胞,創造出了首個活體機人“xenobots(異種機器人)”。研究成果于華盛頓時間13日發表在美國《國家科學院學報》上。據悉,xenobots能移動,并且受損后它能夠治愈傷口。

“活的”機器人,移動、前行都不在話下

xenobots長度少于1毫米,由超級計算機的“進化算法”設計,用類似自然選擇的方式,將性能較差的模型設計剔除,最終成功聚集了500到1000個皮膚細胞和心臟細胞,這些細胞大概能存活7天到10天。

與以往的微型機器人不同的是,前者通常是由生物降解材料制成,屬于無生命體,但xenobots卻是用生物細胞構成的,所以它是“活的”。

研究表明,即使不經人工操作,這些皮膚細胞和心臟細胞自身就會迅速聚集凝結成無定形團塊。研究人員使用微小的鑷子和電極,手動對聚集的組織進行塑形,在顯微鏡下操作將其連接成計算機設計的近似形態。

在組成了新的形態后,這些細胞就開始協同工作。本來是隨機收縮的心肌細胞出現了自組織模式的協調,實現了移動前行,并且受損后它能夠治愈傷口。直到細胞能量用完,它會像生物自然死亡一樣崩潰腐爛。

塔夫茨大學艾倫發現中心主任邁克爾·萊文說:“這些都是全新的生命形式。它們從未在地球上存在過,它們是活的可編程生物。”

無害降解,在醫學、環境等領域或大有可為

據研究者介紹,xenobots的“生命”到達盡頭后,它們通常會無害降解。

測試表明,有的細胞機器人可以自發地在中間凹陷形成一個中心孔,形成類似“口袋”一樣的形狀,那么就可將顆粒物聚集到中心位置。研究人員說,這意味著該機器人有進行藥物遞送的潛力。相比金屬和塑料等其它材質的藥物遞送工具,這也是生物細胞機器人用于人體遞送藥物的巨大優勢;在清除人類動脈的斑塊方面或許也可以發揮其優勢。

此外,研究者還認為這樣的活體機器人或能幫助人類尋找放射性污染、清理海洋中的塑料污染,在環境保護領域發揮作用。

萊文表示,這項計劃的最終目標是將這些小型活體機器人規模化,用哺乳動物的細胞創造出可能有血管、神經系統、感覺細胞、眼睛的Xenobots。

但有人對此表達了倫理方面的擔憂,如果生物細胞機器人產生神經系統和感知系統的話,就要涉及倫理問題了。佛蒙特大學博士生、研究者之一的山姆·克雷格曼稱,這項計劃面臨倫理問題,將交由社會和決策者決定下一步怎么做。

關鍵詞: 首個活體機器人

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