محققان در تافتس و هاروارد با استفاده از سلول‌های نای انسان، ربات‌های کوچک زیستی موسوم به ربات مورچه ای Anthrobots ساخته‌اند. این ربات‌های کوچک می‌توانند حرکت کنند و در محیط‌های آزمایشگاهی به رشد نورون‌ها در مناطق آسیب‌دیده کمک کنند. هدف دانشمندان این است که از ربات های زیستی مشابه ساخته شده از سلول های بیماران برای درمان و التیام بیماری ها استفاده کنند.
این ربات ها از نظر اندازه با موی انسان تا نوک مداد تیز شده قابل مقایسه هستند و می توانند بدون نیاز به موچین یا چاقوی جراحی در یک ظرف آزمایشگاهی جمع شوند.
نمونه های قبلی ساخت ربات با سلول زنده
پیش از این، دانشمندان دانشگاه تافتس و دانشگاه ورمونت Xenobots، ربات‌های زنده کوچکی از سلول‌های قورباغه ساختند که می‌توانستند عملکردهای مختلفی را انجام دهند. اکنون، آنها در حال بررسی استفاده از سلول های گونه های مختلف هستند.
در این مطالعه، محققان به رهبری مایکل لوین، استاد زیست‌شناسی وانوار بوش و گیزم گوموسکایا، دانشجوی دکترا، ساخت این ربات‌های کوچک را از سلول‌های انسان بالغ بدون تغییر ژن‌هایشان نشان دادند. این ربات‌های جدید در مقایسه با ربات‌های ساخته شده از سلول‌های قورباغه، قابلیت‌های پیشرفته‌تری را نشان می‌دهند و قوانین حاکم بر مونتاژ سلول و همکاری در بدن را روشن می‌کنند.
محققان مشاهده کردند که سلول‌های انسانی، زمانی که اجازه بازسازی پیدا می‌کنند، می‌توانند ساختارها و عملکردهای جدیدی را تشکیل دهند و پتانسیل سلول‌ها را برای ترکیب مجدد برای اهداف مختلف خارج از بافت طبیعی خود نشان دهند.
گوموسکایا برنامه‌ریزی مجدد فعل و انفعالات سلولی را توضیح داد و اظهار داشت: «با برنامه‌ریزی مجدد فعل و انفعالات بین سلول‌ها، می‌توان ساختارهای چند سلولی جدیدی ایجاد کرد، مشابه نحوه چیدمان سنگ و آجر در عناصر ساختاری مختلف مانند دیوارها، طاق‌ها یا ستون‌ها».
ربات های مورچه ای که از سلول‌های گرفته شده از نای بزرگسالان منشأ می‌گیرند، دارای مژک‌هایی هستند که مانند پاروها حرکت می‌کنند و سلول‌ها را قادر می‌سازند تا ذرات را بیرون برانند. این سلول ها به طور طبیعی گروه های کوچکی به نام ارگانوئیدها را تشکیل می دهند که وقتی در آزمایشگاه دستکاری می شوند، اشکال و حرکات مختلفی از خود نشان می دهند. محققان در نظر دارند ویژگی‌های بیشتری را به ربات های مورچه ای (Anthrobots) اضافه کنند تا وظایف خاصی را انجام دهند یا به ساخت بافت کمک کنند.
در آزمایش‌ها، ربات های مورچه ای از نظر قابلیت‌های درمانی مورد آزمایش قرار گرفتند. هنگامی که ربات های مورچه ای با “زخمی” ایجاد شده توسط خراش دادن یک لایه دو بعدی از نورون های انسانی آشنا شدند، رشد مجدد قابل توجهی را تسهیل کردند و پلی از نورون ها به ضخامت سلول های سالم را تشکیل دادند. محققان در مورد کاربردهای بالقوه مانند پاکسازی تجمع پلاک، ترمیم آسیب عصبی، شناسایی باکتری ها یا سلول های سرطانی و ارائه درمان های دارویی هدفمند حدس می زنند.
گوموسکایا بر توانایی ذاتی سلول‌ها برای خودآرایی در ساختارهای بزرگ‌تر تأکید کرد و ارتباطات پویا و عملکردهای برنامه‌ریزی شده در هر سلول را برجسته کرد. هدف محققان این است که از این قوانین انعطاف‌پذیر مونتاژ سلولی برای ایجاد برنامه‌ها و عملکردهای جدید بدن بیولوژیکی استفاده کنند و به درک عمیق‌تر برنامه‌های بدن طبیعی و درمان‌های احیاکننده کمک کنند.
