Xenobot: gli scienziati creano i primi robot viventi dalle cellule staminali

La biotecnologia ha compiuto un grande passo avanti verso l'unione degli organismi viventi con le macchine, ma in un modo molto più complesso di quello “semplice”. modifica fisica. Negli Stati Uniti, i ricercatori sono riusciti a produrre, utilizzando le cellule staminali dei rospi africani della specie Xenopus laevis, un piccolo robot, battezzato come xenobot, capace di muoversi autonomamente e persino di portare carichi.

Queste azioni sono possibili attraverso piccole gambe che spingono il corpo del robottino, che presenta una leggera depressione per poter abbracciare e trasportare mini oggetti. Come afferma il ricercatore Michael Levin, direttore dell'Allen Discovery Center presso la Tufts University di Medford, Massachusetts, “Queste sono forme di vita completamente nuove. Niente di simile è mai esistito sulla Terra”, aggiungendo poi che “si tratta di organismi viventi programmabili”.

Metodo di creazione innovativo

I robot, di dimensioni inferiori a 1 mm, sono stati prodotti utilizzando un supercomputer con un algoritmo chiamato “algoritmo evolutivo”. Da lì, la programmazione genera configurazioni 3D casuali da 500 a 1000 cellule del cuore e della pelle. Ciascuno di questi modelli 3D viene testato virtualmente in modo da poter determinare la vitalità, ad esempio quanto movimento c'è quando la cellula cardiaca è in funzione. Dopo essere stati testati, vengono selezionati i modelli più validi e altri vengono prodotti sulla base di questi primi.

Il comportamento della cellula cardiaca, con contrazioni e rilassamenti spontanei, funziona come un motorino che mantiene in funzione il robottino finché ha una riserva di energia, sufficiente per durare dai 7 ai 10 giorni di lavoro prima dello spegnimento totale. Gli xenobot sono stati costruiti in laboratorio solo dopo che erano state scelte 100 generazioni del modello primario, utilizzando strumenti di cauterizzazione e pinzette per lavorare con le cellule della pelle e del cuore prelevate da embrioni di rana africana.

Possibilità e implicazioni sugli xenobot

Secondo Joshua Bongard, ricercatore senior del team dell'Università del Vermont, "è impossibile prevedere come verrà applicata questa nuova tecnologia, quindi possiamo solo indovinare". Tra le possibilità, gli xenobot saranno in grado di rimuovere le placche di grasso dalle arterie, somministrare farmaci direttamente nel corpo e ripulire l'inquinamento da microplastica, affermano gli scienziati.

Sam Kriegman, PhD student del team dell'Università del Vermont, sottolinea le implicazioni etiche e bioetiche che potrebbero e saranno coinvolte nello sviluppo di questo progetto in futuro, in quanto vi è la possibilità di creare varianti con sistemi nervosi selezionati da abilità cognitive.

"Per me è importante che tutto questo sia pubblico, in modo da poter discutere con la società e formulare le migliori politiche e corsi d'azione", afferma. "Non c'è bisogno di preoccuparsi degli xenobot che minacciano l'umanità, però, perché" se guardi il video, è abbastanza difficile temere che queste piccole cose si ribelleranno a un certo punto.

Sam Kriegman, studente di dottorato nel team dell'Università del Vermont

Il lavoro punta alla creazione di qualcosa di più di un robot mollusco, come ricorda Michael Levin. "L'obiettivo è capire il software della vita", dice. "Se pensi ai difetti alla nascita, al cancro, alle malattie legate all'età, possono essere tutti risolti se capiamo come sono fatte le strutture biologiche, abbiamo il pieno controllo sulla crescita e sulla forma".

Per Thomas Douglas, Senior Research Fellow presso l'Oxford Uehiro Center for Ethical Practices, “C'è un'interessante questione morale sugli xenobot. A che punto diventeranno esseri che hanno interessi e combattono per difenderli? Penso che acquisiranno significato morale solo se viene incluso il tessuto neurale che consente un qualche tipo di vita mentale, come la capacità di provare dolore.

Inoltre, commenta che “alcuni sono più liberali riguardo allo status morale. Pensano che tutte le creature viventi abbiano interessi che devono essere considerati moralmente. Per queste persone, possono sorgere domande difficili sul fatto che questi xenobot debbano essere classificati come creature viventi o macchine.”.

Possibilità di resistenza e durata

Sebbene gli appassionati di robotica preferiscano la plastica e i metalli per resistenza e durata, ci sono vantaggi unici per il materiale biologico, come l'auto-riparazione in caso di danni simili alla guarigione delle ferite e la capacità di "spegnersi" quando l'obiettivo è raggiunto e dissolversi. naturalmente come qualsiasi materiale naturale. "Sono molto piccoli, ma intendiamo realizzarli in scala", afferma Levin, considerando che ci sono possibilità di produrre robot con cellule sensoriali, sistemi venosi, arteriosi e nervosi, e persino occhi rudimentali, e provenienti da cellule di mammiferi, xenobot sarà in grado di “vivere” in ambienti asciutti.

Fonte: The Guardian