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Ci siamo! Creati in America i primi robot formati da cellule viventi

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Scienziati statunitensi hanno annunciato la creazione dei primi biorobot al mondo formati interamente da cellule viventi. In sostanza si tratta di una nuova classe di creature viventi programmabili.

Lo studio è stato riportato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Gli scienziati della Tufts University e della University of Vermont tramite simulazione effettuata su un supercomputer hanno imparato a creare dalle cellule staminali di una rana acquatica africana, lo Xenopo liscio, dei biorobot microscopici in grado di muoversi autonomamente, eseguire compiti elementari e porre rimedio ad alcuni danni.

CC BY 4.0 / Douglas Blackiston / Tufts University / PNAS / cropped imageLe tappe di creazione di organismi riconfigurabili
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Le tappe di creazione di organismi riconfigurabili
“Sono nuove macchine viventi”, dichiara Joshua Bongard, direttore della ricerca, in occasione di una conferenza stampa alla University of Vermont. “Non sono né robot tradizionali né una specie conosciuta di animali. È una nuova classe di organismi viventi programmabili creati dall’uomo”. Gli scienziati hanno definito queste nuove creature degli organismi riconfigurabili o xenobot.

In sostanza, si tratta di ammassi di biomateriali di dimensioni inferiori al millimetro, contenenti da 500 a 1000 cellule cutanee e cardiache degli embrioni di rana. Le cellule cutanee permettono a questi “organismi” di conservare la loro forma, mentre quelle cardiache che da sole si concentrano nel tessuto muscolare dei cardiomiociti permettono il movimento.

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Sulla base dell’ “algoritmo evolutivo”, creato dagli ingegneri della University of Vermont, sono state calcolate sul supercomputer Deep Green centinaia di variabili stabili degli xenobot, ognuna delle quali è stata poi testata in ambiente virtuale per verificare, ad esempio, se fosse in grado di muoversi in caso di riduzione delle cellule del muscolo cardiaco. Sulla base di configurazioni ad esito positivo i biologi della Tufts University mediante pinze ed elettrodi microscopici hanno creato organismi riconfigurabili in vivo, ossia a partire da cellule vive.

Poiché le cellule cardiache si allargano e si rimpiccioliscono autonomamente, si comportano come motori in miniatura in grado di mettere in moto questi robot finché le riserve energetiche contenute nelle cellule non si esauriscono. I test hanno dimostrato che queste “creature” vivono per alcuni giorni o persino settimane grazie alle riserve di energia embrionale.

Affinché le cellule continuino a vivere, gli xenobot devono essere in acqua. Nelle piastre di Petri si muovono in cerchio e riescono anche a spostare piccole particelle. Gli scienziati ritengono che questa abilità degli xenobot potrà essere utilizzata in futuro all’interno dell’organismo umano per consegnare in maniera mirata dei farmaci oppure per ripulire i vasi sanguigni dalle placche.

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🧫 Che la robotica prenda ispirazione dal mondo naturale non è una novità. Ciò che è nuovo è il risultato di una ricerca svolta dall’Università del Vermont e di Tuft: definirlo una macchina, un robot, è riduttivo, allo stesso tempo definirlo una nuova forma di vita è un’esagerazione. Si tratta di qualcos’altro, una macchina costituita interamente da cellule. Viene chiamato Xenobot, dall’unione di Xenopus laevi (il nome scientifico della rana di cui sono state utilizzate le cellule) e di robot, ed è un eccezionale passo in avanti sia nella creazione di nuovi metodi per trasportare con precisione farmaci nel corpo, svolgere analisi e altre attività utili come il rilevamento delle radiazioni, sia nei metodi per sviluppare questo tipo di tecnologia. Xenobot, infatti, è stato creato in laboratorio basandosi sui progetti sviluppati tramite innovativi sistemi informatici.⠀ ⠀ Via Wired⠀ ⠀ #instamag #instamagazine #instagramagazine #news #notizie #tech #technology #tecnologia #curiosità #curiosity #curiosita #curious #xenobot #biologia #robotica #InstaFutureNetwork #FutureNetwork #futuri #future #thefutureisopensource

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In caso di danneggiamento i biorobot sono in grado di ripararsi da soli. Una volta eseguita l’operazione e terminata l’energia, muoiono e si disintegrano così come tutti gli altri esseri viventi, ossia sgretolandosi in cellule morte che non inquinano l’ambiente. Al momento non sono in grado né di evolvere né di riprodursi.

Secondo gli autori dello studio è la prima volta che l’umanità sta progettando macchine interamente biologiche dal nulla senza cercare di copiare specie già esistenti o di migliorarle.

“Questo è DNA di rana al 100%, ma non è una rana. Abbiamo dimostrato che dalle cellule di rana è possibile creare nuove forme di vita che sono totalmente diverse dall’anatomia tradizionale”, spiega uno degli autori dello studio, Michael Levin. “Sono molto piccoli, ma prevediamo di crearne di più grandi”.

A tendere gli scienziati intendono creare xenobot con vasi sanguigni, un sistema nervoso e cellule sensoriali dalle quali saranno creati degli occhi rudimentali. Se si utilizzassero cellule di mammiferi, gli xenobot potrebbero vivere sulla terraferma.

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