Igel enbrioietatik arraspatutako zelula biziak erabilita, robot bizidunak omen diren bizimodu erabat berriak sortu dituzte Estatu Batuetako Vermont eta Tufts unibertsitateetako zientzialariek: Biobotak.

Xenobot izena ere hartzen duten biobot hauek milimetro bateko zabalera dute, eta helburu baterantz mugitzeko gauza dira. Zama erabilgarri bat altxatzeko gai ere izan daitezke (adibidez, gaixo baten gorpu-tzeko toki zehatz batera eraman behar den sendagai bat), eta ebaki bat izan ondoren euren burua sendatzeko gai izan daitezke.

"Makina bizi berritzaileak dira hauek", dio ikerketa berri honen arduradunetako bat izan den Joshua Bongard Vermonteko Unibertsitateko informatika eta robotika adituak. "Ez dira robot tradizional bat, ezta animalia espezie ezagun bat ere. Artefaktu klase berria da: organismo bizia eta programagarria ", azaldu du ohar batean.

Izaki berri hauek superordenagailu batean diseinatu ziren Vermonteko Unibertsitatean, eta ondoren zenbait biologoek muntatu eta probatu zituzten Tuftseko Unibertsitatean. "Beste hainbat makinek egin ezin dituzten aplikazio erabilgarri asko egin ahalko dituzte robot bizi horiek", dio Tuftsen Biologia Birsor-tzailearen eta Garapenaren Zentroa zuzentzen duen Michael Levin ikerketaren beste arduradunetako batek; "esate baterako, konposatu desatseginak edo kutsadura erradioaktiboa bilatzea, ozeanoetan mikroplastikoak biltzea, edota arterietan bidaiatu plakak arraspatuz".

Ikerketa horrek, lehen aldiz erdietsi du "erabat biologikoak diren makinak zerotik diseinatzea" azaldu du ikertzaile taldeak PNASen argitaratutako txostenean.

UVMko Vermont Advanced Computing Coreko Deep Green superkonputagailuaren klusterrean prozesatzen hilabeteak igaro ondoren, taldeak, Sam Kriegman doktorego ikasle eta egile nagusiaren gidaritzapean, eboluzio algoritmo bat erabili zuen bizimodu berrietarako milaka diseinu hautagai sortzeko.

Organismo arrakastatsuak Zientzialariek esleitutako norabide bateko lokomozio-lana egin ahal izateko, konputagailuak, behin eta berriz, ehunka zelula simulatu muntatu zituen, gorputz forma eta forma kontaezinetan. Programak gauzatzen ziren heinean, organismo simulatu arrakastatsuenak mantendu eta findu egin ziren; huts egindako diseinuak, berriz, baztertu. Algoritmoaren ehun exekuzio independente egin ondoren, etorkizun handieneko diseinuak aukeratu ziren.

Gero, Levinek gidatzen zuen Tuftseko taldeak, Douglas Blackiston mikrozirujauaren lan giltzarriarekin, diseinuak bizitzara transferitu zituen in silico. Lehenik eta behin zelula amak bildu zituzten, Afrikako Xenopus laevis espezieko igelen enbrioietatik. Hauek zelula indibidualetan banandu eta inkubatzen utzi ziren. Gero, pintza ñimiño batzuk eta elektrodo are txikiagoa erabiliz, zelulak moztu eta mikroskopio baten laguntzarekin batu zituzten ordenagailuak zehaztutako diseinuen hurbilketa gauzatuz.

Naturan sekula ikusi gabeko gorputz formetan muntatuta, zelulak elkarrekin lanean hasi ziren. Azaleko zelulek arkitektura pasiboagoa osatu zuten, baina bihotzeko muskuluaren zelulak eragindako ausazko uzkurdurak lanean hasi ziren, ordenagailuaren diseinuak gidatutako eta autoantolaketako berezko patroiek lagundutako aurreranzko mugimendu ordenatu bat sortuz; horrek, gainera, robotak euren gisara mugitzea ahalbidetzen die.

Frogatu ahal izan zen, birkonfiguratu daitezkeen organismo horiek modu koherentean mugi daitezkeela eta beren ingurune ur-tsua egun edo asteetan esploratu dezaketela, enbrioi-energiaren gordailuek bultzatuta. Hala ere, irauliz gero huts egin zuten, kakalardoak bizkar gainean jarrita bezalaxe.

Ondorengo frogek erakutsi zuten xenobot taldeak zirkuluetan mugitu zitezkeela, granuluak kokapen zentral baterantz bultzatuz, modu espontaneoan eta kolektiboan. Beste batzuk zentroan zulo batekin eraiki zituzten, erresistentzia murrizteko. Hauen bertsio simulatuetan, zientzialariek, zulo hau, objektu bat arrakastaz garraiatzeko poltsa bezala ere erabili ahal izan zuten.

"Ehun biziaren desabantailak, ordea, ahula izatea eta degrada-tzea dira ", dio Bongardek; "xenobot horiek erabat biodegradagarriak dira, zazpi egunen ondoren euren lana amaitzen dutenean, azaleko zelula hilak baino ez dira".

Bi zelula mota. Afrikako igel baten bi zelula motatan oinarri-tzen da ikerketa: bihotzeko zelula uzkurgarriak (mugitzeko gaitasuna dutenak) eta azaleko zelula pasiboak (mugitzen ez direnak).

zelulak. 270.000 zelula baino gehiagoren simulazioak egin dituzte zientzialariek ikerketan zehar.