Xenobot: la prima creatura vivente e programmabile

INGEGNERIA E TECNOLOGIAXenobot: la prima creatura vivente e programmabile

I ricercatori hanno adattato cellule viventi e creato nuove macchine viventi. Chiamati xenobot, questi non sono una nuova specie di animali ma puri artefatti, progettati per soddisfare i bisogni umani in futuro.

Se la biotecnologia e l'ingegneria genetica fossero discipline che promettevano un immenso potenziale di miglioramento umano, allora ecco 'xenobot', un passo avanti, un prodotto dell'interazione tra la scienza dell'informatica e la biologia dello sviluppo che sono entrambe nuove nella scienza e hanno enormi possibili applicazioni, anche in medicina e scienze ambientali.

La nuova creatura, gli xenobot, è stata inizialmente progettata su un super computer all'University of Vermont, quindi assemblata e testata dai biologi della Tufts University.

Gli scienziati informatici hanno prima creato migliaia di possibili progetti candidati per le nuove forme di vita utilizzando un insieme di regole o algoritmi evolutivi. Guidati dalle regole della biofisica, i progetti di successo o le creature simulate sono stati ulteriormente perfezionati e i progetti più promettenti sono stati selezionati per i test.

Quindi i biologi hanno preso il sopravvento nel trasferire il design in silico alla forma di vita. Hanno usato le cellule uovo degli embrioni di rana Xenopus laevis (Xenobots, il vivente robot deriva il suo nome da questa specie di rana) e raccoglieva le cellule staminali. Queste cellule staminali raccolte sono state separate e le cellule della pelle e le cellule del muscolo cardiaco sono state tagliate e unite in stretta approssimazione ai progetti arrivati ​​in precedenza.

Queste forme di vita assemblate e riconfigurate erano funzionali: le cellule della pelle formavano una sorta di architettura mentre le cellule muscolari potevano effettuare una locomozione coerente. Durante i test successivi, è stato scoperto che gli xenobot si sono evoluti per eseguire locomozione, manipolazione di oggetti, trasporto di oggetti e comportamento collettivo. Inoltre, gli xenoot prodotti potrebbero automantenersi e autoripararsi anche in caso di danni e lacerazioni.

Queste creature progettate al computer potrebbero essere utilizzate nella somministrazione intelligente di farmaci. Potrebbero anche aiutare a ripulire i rifiuti tossici. Ma, più di qualsiasi applicazione, è un'impresa scientifica.

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Riferimenti

1. Kriegman S el al, 2020. Una pipeline scalabile per la progettazione di organismi riconfigurabili. PNAS 28 gennaio 2020 117 (4) 1853-1859; prima pubblicazione 13 gennaio 2020 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1910837117
2. The University of Vermont News 2020. Il team costruisce i primi robot viventi. Pubblicato il 13 gennaio 2020. Disponibile il https://www.uvm.edu/uvmnews/news/team-builds-first-living-robots.

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Squadra SCIEU
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