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美科学家用干细胞研制出史上第一款可以繁殖的微型活体机器人

发布时间:2021-12-01 07:12:13   来源:科技   阅读:

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据最新一期《美国国家科学院院刊》刊发的论文,美国塔夫茨大学和佛蒙特大学的生物学家和计算机科学家用青蛙干细胞研制出一款可以繁殖的微型活体机器人。研究团队表示,名为Xenobots 3.0的机器人将有助于开发计算机设计的生物体,用于智能药物输送。

Xenobots 3.0可以根据指令,收集数百个单细胞,将它们压缩并组装成“婴儿”,从“嘴”中释放出来。

据报道,这款毫米大小的活体机器既不是传统的机器人,也不是一种动物,而是活的、可编程的有机体。作为史上第一款能够自我复制的活体生物机器人,将可以为创伤、出生缺陷、癌症、衰老等提供更直接、个性化的药物治疗。

论文作者、佛蒙特大学计算机科学家和机器人专家约书亚·邦加德(Joshua Bongard)表示,这款生物机器人改编自非洲青蛙Xenopus laevis的干细胞,显微外科医生在显微镜下将单细胞切割,植入微小电极,并将一组干细胞连接成计算机指定的形状,这组干细胞于是将根据编程开始执行一系列任务。

正在收集单细胞的微型生物机器人Xenobots 3.0。

佛蒙特大学的Deep Green超级计算机集群上的人工智能(AI)算法为微型生物机器人设计了一种类似电脑游戏形象Pac Man(吃豆人)的形状,由一组干细胞组成的机器人Xenobots 3.0根据指令,可以收集数百个单细胞,将它们压缩并组装成“婴儿”,从Pac Man的“嘴”中释放出来。

几天之后,这些“婴儿”成为新的Xenobots,其外观和动作与它们的“父母”一样。

这些新的Xenobots可以走出去,找到细胞,并建立自己的副本——这个过程反复发生。

研制机器人Xenobots 3.0的胚胎干细胞来自非洲青蛙Xenopus laevis。

塔夫茨大学的迈克尔·莱文(Michael Levin)表示,如果我们知道如何告诉细胞集合去做我们想让它们做的事情,最终这就是再生医学,就是解决创伤、出生缺陷、癌症和衰老的方法。

他表示,Xenopus laevis青蛙的干细胞通常会发育成皮肤,但如果将这些干细胞放到一个新环境中,就可以来重新“规划”其发育成多种细胞的可能性。

文/南都记者 陈林

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