РЭКЛЯМА

Антработы: першыя біялагічныя робаты (біяробаты), зробленыя з клетак чалавека

Слова «робат» выклікае вобраз чалавекападобнай металічнай машыны (гуманоіда), створанай чалавекам, распрацаванай і запраграмаванай для аўтаматычнага выканання некаторых задач за нас. Тым не менш, робаты (або боты) могуць быць любой формы або памеру і могуць быць зроблены з любога матэрыялу (уключаючы біялагічныя матэрыялы, такія як жывыя клеткі) у залежнасці ад канструкцыі і функцыянальных патрабаванняў. Ён можа не мець ніякай фізічнай формы, як у выпадку з Siri or Alexa. Робаты - гэта рацыянальна распрацаваныя артэфакты або машыны, якія дэманструюць аўтаномнасць і выконваюць пэўныя задачы.  

Біялагічныя робаты (або біяробаты) выкарыстоўваюць жывыя клеткі або тканіны ў якасці матэрыялу для вырабу. Як і ўсе робаты, біяробаты таксама з'яўляюцца праграмуемымі машынамі, дэманструюць аўтаномнасць і выконваюць пэўныя задачы. Гэта асаблівы клас актыўна жывых і рухомых сінтэтычных структур.   

Жывыя тканіны сам па сабе, не з'яўляюцца робатамі. Яны з'яўляюцца часткамі жывёл. Жывыя клеткі становяцца робатамі, калі іх вызваляюць ад нармальных абмежаванняў і запраграмуюць у жаданую форму і функцыі шляхам штучнага аб'яднання і фарміравання клетак для дэманстрацыі пэўных паводзін.  

Ксенаботы былі першымі цалкам біялагічнымі біяробатамі, створанымі ў лабараторыі ў 2020 годзе з выкарыстаннем яйкаклетак эмбрыёнаў віду жаб пад назвай Xenopus Laevis (адсюль назва Xenobots). Гэта быў першы жывы штучны арганізм, які аднаўляецца і самаўзнаўляецца. Жывыя клеткі выкарыстоўваліся ў якасці будаўнічых блокаў, якія былі вызвалены ад нармальных абмежаванняў астатняга эмбрыёна, каб даць пачатак новай форме штучнага жыцця, марфалогія і асаблівасці якога былі штучна «спраектаваны». Ксенабот, такім чынам, быў жывым сінтэтычным арганізмам. Распрацоўка ксенаботаў прадэманстравала, што клеткі, атрыманыя з эмбрыёна амфібіі, можна запраграмаваць на патрэбную форму і функцыянаванне шляхам вызвалення натуральных абмежаванняў. Аднак не было вядома, ці можна стварыць біяробатаў з клетак неамфібій або дарослых клетак.  

Цяпер навукоўцы паведамілі аб паспяховым стварэнні біяробатаў з выкарыстаннем дарослых клетак з неэмбрыянальных тканак чалавека з магчымасцямі, якія перавышаюць магчымасці ксенаботаў. Гэты біяробат атрымаў назву "Антработыз-за яго чалавечага паходжання.  

Паколькі ксенаботы былі атрыманы з эмбрыянальных клетак амфібій шляхам індывідуальнага фармавання клетак, даследчая група пачала з тэставання, ці абмяжоўваецца здольнасць ствараць біяробатаў гэтымі клеткамі амфібій, ці іншыя дарослыя клеткі, якія не належаць да амфібій, неэмбрыянальныя, таксама могуць ствараць біяробатаў? Акрамя таго, калі насенныя клеткі неабходна ляпіць паасобку для стварэння біяробатаў, ці ўгаворванне пачатковых насенных клетак таксама можа прывесці да самаканструявання біяробатаў? Для гэтага замест эмбрыянальных тканак даследчыкі выкарыстоўвалі дарослыя саматычныя клеткі, атрыманыя з эпітэлія лёгкіх чалавека, і змаглі стварыць новыя, шматклетачныя, самаканструюючыяся, рухомыя жывыя структуры без ручной лепкі або выкарыстання якіх-небудзь знешніх формаўтваральных механізмаў. Выкарыстаны метад маштабуецца. Паралельна ствараліся зграі біяробатаў, якія рухаліся з дапамогай вейчыкаў і жылі 45-60 дзён. Цікава, што было таксама заўважана, што антработы перамяшчаліся праз разрывы ў аднаслоях нейронаў і выклікалі эфектыўнае гаенне дэфектаў in vitro.  

Сінтэз антроботов мае важнае значэнне, таму што ён дэманструе, што пластычнасць клетак для стварэння біяробатаў не абмяжоўваецца клеткамі эмбрыёнаў або земнаводных. Было паказана, што дарослыя саматычныя дзікія клеткі чалавека без якіх-небудзь генетычных мадыфікацый могуць утвараць новых біяробатаў без якіх-небудзь знешніх формаўтваральных механізмаў.  

Anthrobots - гэта паляпшэнне ў параўнанні з Xenobots і прагрэс у адпаведнай тэхналогіі, якая мае значныя наступствы для вытворчасці складаных тканін для клінічнага выкарыстання ў рэгенератыўная медыцына. У будучыні можа стаць магчымым вырабляць антроботаў, персаналізаваных для кожнага пацыента, і размяшчаць іх у целе, не выклікаючы ніякай імуннай рэакцыі.  

*** 

Спасылкі:   

  1. Блэкістан Д. і інш 2023. Біялагічныя робаты: перспектывы новай міждысцыплінарнай вобласці. Мяккая робататэхніка. Жнівень 2023 г. 674-686. DOI: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142 
  2. Гумуская, Г. і іншыя 2023.  Рухомыя жывыя біяботы самаканструююцца з саматычных клетак-папярэднікаў дарослага чалавека. Advanced Science 2303575. апублікавана: 30 лістапада 2023 г. DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575  
  3. Універсітэт Тафтса 2023. Навіны – Навукоўцы ствараюць малюсенькіх біялагічных робатаў з клетак чалавека. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells  
  4. Эбрахімхані Мо.Р. і Левін М., 2021. Сінтэтычныя жывыя машыны: новае акно ў жыццё. Перспектыва iScience. Том 24, выпуск 5, 102505, 21 мая 2021 г. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505  

*** 

Умеш Прасад
Умеш Прасад
Навуковы журналіст | Рэдактар-заснавальнік часопіса Scientific European

Падпішыцеся на нашу рассылку

Каб быць у курсе ўсіх апошніх навін, прапаноў і спецыяльных аб'яў.

Самыя папулярныя артыкулы

Ці забяспечвае аднаразовая доза вакцыны супраць COVID-19 абарону ад варыянтаў?

Нядаўняе даследаванне паказала, што аднаразовая доза Pfizer/BioNTech...

Паходжанне COVID-19: бедныя кажаны не могуць даказаць сваю невінаватасць

Нядаўняе даследаванне сведчыць аб павелічэнні рызыкі адукацыі ...

Новы падыход да барацьбы з ракам яечнікаў з антыцеламі

Быў распрацаваны ўнікальны падыход, заснаваны на імунатэрапіі, які...
- Рэклама -
94,888Вентылятарыяк
47,774паслядоўнікіпрытрымлівацца
1,772паслядоўнікіпрытрымлівацца
30падпісчыкіпадпісвацца