Kurbağa Hücreleri Kullanılarak İnşa Edilmiş Yaşayan Robotlar

Bir bilim ekibi, kurbağa embriyolarından alınan canlı hücreleri yeniden tasarladı ve onları tamamen yeni yaşam formlarına dâhil etti. Bu milimetre genişliğindeki "ksenobotlar" bir hedefe doğru hareket edebilir, belki bir yükü alabilir (bir hastanın içindeki belirli bir yere taşınması gereken bir ilaç gibi) ve kesildikten sonra kendilerini iyileştirebilirler. Vermont Üniversitesi'nde araştırmaya öncülük eden bilgisayar bilimcisi ve robot uzmanı Joshua Bongard, bunların yeni canlı makineler olduğunu söyledi. Ne geleneksel bir robot ne de bilinen bir hayvan türü. Bunlar, yaşayan programlanabilir organizmalardır. Bu yeni organizmalar, Vermont Üniversitesi'ndeki bir süper bilgisayarda tasarlandı ve daha sonra Tufts Üniversitesi'ndeki biyologlar tarafından bir araya getirildi ve test edildi. Araştırmanın sonuçları, 13 Ocak Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı'nda yayınlandı.

Özel Yaşam Sistemleri

Araştırmacılar, süper bilgisayar kümesinde aylarca yeni yaşam formları için binlerce aday tasarım oluşturmak amacıyla evrimsel bir algoritma kullandı. Bilim adamları tarafından verilen bir görevi yerine getirmeye çalışan bilgisayar, birkaç yüz simüle edilmiş hücreyi sayısız formlara ve vücut şekillerine yeniden birleştirdi. Programlar, tek kurbağa derisinin ve kardiyak hücrelerin yapabileceği biyofizik hakkındaki temel kurallar tarafından yürütüldükçe, başarısız tasarımlar atılırken daha başarılı simüle edilmiş organizmalar tutuldu ve rafine edildi. Algoritmanın yüz bağımsız çalışmasından sonra, en umut verici tasarımlar test için seçildi.

Daha sonra ekip, tasarımlarını hayata geçirdi. İlk önce, Xenopus laevis türünden Afrika kurbağalarının embriyolarından kök hücreleri topladılar. Bunlar tekli hücrelere ayrıldı ve inkübe edilmek üzere bırakıldı. Daha sonra, küçük forseps ve hatta daha küçük bir elektrot kullanılarak, hücreler kesildi ve bilgisayar tarafından belirtilen tasarımların yakın bir yaklaşımıyla bir mikroskop altında birleştirildi. Doğada hiç görülmemiş vücut formlarına monte edilen hücreler birlikte çalışmaya başladı. Deri hücreleri daha pasif bir mimari oluştururken, kalp kası hücrelerinin bir zamanlar rastgele kasılmaları, bilgisayarın tasarımı tarafından yönlendirildiği gibi ileriye doğru düzenli hareket oluşturmaya ve robotların hareket etmesine izin vererek kendiliğinden organize olan desenlere yardımcı olmaya başladı.

Yaşayan Teknolojiler

Dizüstü bilgisayarlar güçlü bir teknolojidir ama ikiye kesildiğinde çalışmaz. Yeni deneylerde, bilim adamları ksenobotları neredeyse yarıya kadar dilimledi ve ne olduğunu izledi. Ksenobotların kendi parçalarını tekrar bir araya getirerek işlevlerine devam ettikleri gözlendi. Araştırmacılara göre, bu tipik makinelerle yapılamayacak bir şeydir. Birçok insan hızlı teknolojik değişimin ve karmaşık biyolojik manipülasyonların etkileri hakkında endişelenmektedir. Bu korku mantıksız da değildir. Tam anlaşılmayan karmaşık sistemlerle uğraşılmaya başlandığında istenmeyen sonuçlar elde edilebilir. Ancak, araştırmacılar, bu çalışmanın insanların korktuğu ve istenmeyen sonuçların üstesinden gelinmesi noktasında katkı sağlayacağını düşünmektedirler.