Bilim İnsanları, Tamamen Canlı Hücrelerden İnşa Edilen İlk Robotları Tasarladılar. Başka bir yaşamda, doğal gelişimlerini takip etmelerine izin verilseydi, embriyonik kurbağalardan alınan kök hücreler yaşayan, nefes alan hayvanlarda deri ve kalp dokusuna dönüşürdü.
Bunun yerine, algoritmalar tarafından tasarlanan ve insanlar tarafından inşa edilen konfigürasyonlarda, bu hücreler tamamen canlı hücrelerden yapılmış ilk robotlarda birleştirildi.
Üretenler onlara ksenobot diyorlar; 500 ila 1000 hücre içeren küçük, milimetre-altı büyüklükteki lekeler. İlaç dağıtımından çevresel iyileştirmeye kadar çeşitli amaçlar için tasarlanmış özel yaşam makineleri için olanaklar oldukça dikkat çekicidir.
Vermont Üniversitesi ‘nden bilgisayar ve robot bilimci Joshua Bongard “Bunlar yeni canlı makineler” diyor. Ksenobotları tasarlamak için bir süper bilgisayar ve birkaç yüz kurbağa kalp ve deri hücresini farklı konfigürasyonlarda bir araya getirebilen ve sonuçları gösteren algoritma kullanılması gerekiyordu.
Binlerce hücre konfigürasyonu algoritma tarafından farklı seviyelerde başarıyla tasarlandı.
Embriyonik Afrika pençeli kurbağalar
Başarısız hücre konfigürasyonları atıldı ve en başarılı olanlar elde edilecek kadar iyi olana kadar tutuldu ve rafine edildi. Daha sonra ekip, embriyonik Afrika pençeli kurbağalardan (Xenopus laevis) alınan hücrelerden en umut verici tasarımları seçti.
Sonunda bir araya getirildiklerinde, konfigürasyonlar simülasyonlara göre gerçekten hareket edebiliyordu. Deri hücreleri her şeyi bir arada tutmak için bir çeşit iskele görevi görürken, kalp hücresi kaslarının kasılmaları ksenobotları iter.
Bu makineler, lipitler ve proteinler şeklinde kendi enerji depolarıyla güçlendirilen ek besinlere ihtiyaç duymadan en fazla bir hafta sulu ortamda hareket etti. Bir tasarım, sürüklemeyi azaltmak için ortasında bir deliğe sahipti. Ekip, bu deliğin nesneleri taşımak için bir kese içine alınabileceğini buldu.
Ksenobotlar gerçek dünyada da nesneleri hareket ettirdiler. Çevreleri parçacıklar ile dağıldığında, ksenobotlar birlikte çalıştılar ve parçacıkları bir noktaya itmek için dairesel hareket ettiler.
Araştırmacılara göre, çabaları hücrelerin nasıl iletişim kurdukları ve birlikte çalıştıkları hakkında çok değerli bilgiler sağlayabilir.
“Ksenobotlarımızı tasarladığımız hücrelere bakıyorsunuz ve onlar genomik olarak kurbağalar. Yüzde 100 kurbağa DNA’sı bunlar kurbağa değiller. Sonra, bu hücrelerin başka neler yapabileceğini soruyorsunuz ?” dedi Tufts Üniversitesi’nden biyolog Michael Levin.
“Gösterdiğimiz gibi, bu kurbağa hücreleri, anatomilerinin ne olacağından tamamen farklı ilginç canlı formlar oluşturmak için birlikte olabilirler.” Bu ksenobotlar kendi başlarına evrimleşemezler, üreme organları yoktur ve çoğalamazlar.
Hücrelerin besinleri bittiğinde, ksenobotlar küçük bir ölü hücre kümesi haline gelir. Ksenobotların mevcut durumu nispeten zararsız olsa da, gelecekteki çalışmaların bunları biyolojik silahlara dönüştürme potansiyeli vardır.
Bu araştırma alanı genişledikçe, düzenleme ve etik kuralların yazılması, uygulanması ve bunlara uyulması gerekecektir.
Levin, “Bu canlı robotların diğer makinelerin yapamayacağı birçok yararlı uygulamasını hayal edebiliyoruz,” dedi.
Araştırma PNAS’ta yayınlandı ve ekip kaynak kodlarını Github’da serbestçe kullanılabilir hale getirdi.
Bunlar da ilginizi çekebilir:
- Kas Hücreleri İle Çalışan Mikroskobik Biyohibrit Robotlar Geliyor!
- Beyin Damarlarından bile Geçebilecek Robotik İplik Tasarlandı
- CRISPR tekniği ilk defa mutant kertenkele üretildi
- Dünyada İlk, Maymun Hücreleri ile Doğmuş Domuzlar.
Çeviri: Ayhan Mete GÜNAY
