პირველად ისტორიაში, მეცნიერებმა შექმნეს რობოტები, რომლებიც მთლიანად ცოცხალი უჯრედებისაგან არის აგებული.
შემქმნელებმა მათ ქსენობოტები უწოდეს; ეს ციცქნა, სუბმილიმეტრული ზომის ბუშტები შეიცავს 500-დან 1000-მდე უჯრედს, რომლებსაც შეუძლიათ პეტრის თეფშზე სირბილი, თვითორგანიზება და ერთი წუთის განმავლობაში ტვირთის გადატანაც კი. ეს ქსენობოტები არ ჰგავს არც ერთ ცოცხალ ორგანიზმსა თუ ორგანოს, რომლებსაც აქამდე შევხვედრივართ ან შეგვიქმნია.
მართლაც ამაღელვებელია ცოცხალი მოწყობილობების შექმნის შესაძლებლობა, რომელთა მიზანიც სხვადასხვაგვარი შეიძლება იყოს, მაგალითად, მედიკამენტის ტარგეტირებული მიტანა თუ გარემოს აღდგენა.
ვერმონტის უნივერსიტეტის კომპიუტერული მეცნიერისა და რობოტისტის, ჯოშუა ბონგარდის განცხადებით, ეს სრულიად ახალი ცოცხალი მოწყობილობებია. ისინი არც ტრადიციული რობოტებია და არც რომელიმე სახეობის ცხოველი; ეს გახლავთ ახალი კლასის არტეფაქტი — ცოცხალი, პროგრამირებადი ორგანიზმი.
ქსენობოტების აგება მოითხოვს სუპერკომპიუტერის გამოყენებას და ალგორითმს, რომელსაც შეუძლია თავი მოუყაროს ბაყაყის გულისა და კანის რამდენიმე ასეულ უჯრედს სხვადასხვა კონფიგურაციით და მოახდინოს შედეგების სიმულირება.
მეცნიერები ადგენენ სასურველ შედეგს, მაგალითად, გადაადგილებას და ალგორითმი ქმნის კანდიდატ დიზაინებს მიზნის შესასრულებლად. ალგორითმმა სხვადასხვა დონის წარმატებით ააგო უჯრედების ათასობით კონფიგურაცია.
უჯრედების ყველაზე ნაკლებად წარმატებული კონფიგურაციები უკუგდებულ იქნა, ყველაზე წარმატებულები კი შეინახა და დახვეწა იქამდე, ვიდრე ისეთები არ გახდა, როგორიც უნდოდათ.
ამის შემდეგ, ჯგუფმა შეარჩია ყველაზე იმედისმომცემი დიზაინები, რათა ფიზიკურად აეგო აფრიკული ბრჭყალებიანი ბაყაყის (Xenopus laevis) ემბრიონული უჯრედებისგან. სამუშაო საკმაოდ შრომატევადი იყო, იყენებდნენ მიკროსკოპულ პინცეტებსა და ელექტროდს.
როდესაც ისინი საბოლოოდ შეკრიბეს, კონფიგურაციებმა გადაადგილება მართლაც შეძლეს, ზუსტად ისე, როგორც სიმულაციებში. კანის უჯრედები საშენი ხე-მასალასავით მოქმედებს, რომელიც კონსტრუქციას კრავს, გულის კუნთის უჯრედები კი ქსენობოტებში გამწევის როლს ასრულებენ.
მოწყობილობები წყლიან გარემოში ერთი კვირის განმავლობაში გადაადგილდებოდნენ დამატებითი საკვები ნივთიერებების საჭიროების გარეშე, იყენებდნენ საკუთარ „წინასწარ ჩატვირთულ“ ენერგიის მარაგს ლიპიდებისა და ცილების ფორმით.
გაადგილების შემცირების მიზნით, ერთ დიზაინს შუაში ხვრელი ჰქონდა. გარდა სიმულაციებისა, ქსენობოტებმა ობიექტები რეალურ სამყაროშიც გადააადგილეს. როდესაც მათ გარემოში მყარი ნაწილაკები მიმოფანტეს, ქსენობოტებმა ერთობლივად მუშაობა სპონტანურად დაიწყეს, მოძრაობდნენ წრიულად და ნაწილაკებს ერთ წერტილში მიერეკებოდნენ.
მომაჯადოებელი შედეგია. Მკვლევართა განცხადებით, ამ ყველაფერს შეუძლია გვითხრას, როგორ უკავშირდებიან ერთმანეთს და ერთობლივად მუშაობენ უჯრედები.
„უყურებ უჯრედებს, რომლებითაც ჩვენი ქსენობოტები ავაგეთ, გენომურად ისინი ბაყაყებია. ის 100 პროცენტით ბაყაყის დნმ-ია, მაგრამ ეს მოწყობილობები ბაყაყები არ არის. Ალბათ იკითხავთ, კიდევ რისი აგება შეუძლიათ ამ უჯრედებს?“, — ამბობს ტაფტის უნივერსიტეტის ბიოლოგი მაიკლ ლევინი.
„როგორც ვაჩვენეთ, შესაძლებელია ბაყაყის ამ უჯრედების დაყოლიება, რომ შექმნან ისეთი ცოცხალი ფორმები, რომლებიც სრულიად განსხვავდება თავიანთ ბუნებრივი ანატომიისგან“, — დასძენს ლევინი.
მიუხედავად იმისა, რომ ჯგუფი მათ „ცოცხალს“ ეძახის, ეს მაინც დამოკიდებულია იმაზე, როგორ განსაზღვრავ ცოცხალ არსებებს. ამ ქსენობოტებს თავად განვითარება არ შეუძლიათ, არ აქვთ რეპროდუქციული ორგანოები და შესაბამისად, არც გამრავლება შეუძლიათ.
როდესაც უჯრედები სააკვებს ამოწურავენ, ქსენობოტები უბრალოდ მკვდარი უჯრედების ციცქნა გროვა ხდება.
მართალია, ქსენობოტების ამჟამინდელი მდგომარეობა შედარებით უსაფრთხოა, მაგრამ არსებობს პოტენციალი, რომ სამომავლო კვლევებში ჩართონ ნერვული სისტემის უჯრედებიც, ანდაც ისინი ბიოლოგიურ იარაღად გარდაქმნან. ამ მიმართულების კვლევების განვითარებასთან ერთად, საჭირო ხდება რეგულაციები და ეთიკის სახელმძღვანელოები.
თუმცა, რასაკვირველია, არსებობს უამრავი დადებითი მხარეც.
ლევინის თქმით, ამ ცოცხალ რობოტებს შეგვიძლია მოვუძებნოთ მრავალი ისეთი გამოყენება, რაც სხვა მოწყობილობების შემთხვევაში შეუძლებელია. მაგალითად, ცუდი ნივთიერებების ან რადიოაქტიური დაბინძურების მოძებნა, ოკეანეებში მიკროპლასტიკური ნარჩენების შეგროვება, არტერიებში შესვლა და ნალექის მოცილება.
კვლევა ჟურნალ PNAS-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია uvm.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
