Kendi Kendini Kopyalayabilen Canlı Robotlar Üretildi

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bir araştırma ekibi, kurbağa hücrelerinden kendi kopyalarını oluşturabilen canlı robotlar yarattı.

Harvard Üniversitesi ve Tufts Üniversitesi'nde Robotist ve Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi olan Sam Kriegman projeyi anlatıyor:


“Bu proje, gelişim biyologları ve robotikçiler arasında bir işbirliği olarak başladı. Amacımız, benzer yeteneklere sahip robotlar yaparak hayvanların nasıl büyüdüğünü ve yenilendiğini öğrenmekti. İlk robotlarımızı, büyümeyi taklit etmek için şekil ve hacim değiştirebilen silikon kauçuktan yaptık. Oradan en ilginç bulduğumuz bilimsel soruları takip ettik. Merakımız bizi biyolojik hücrelerden robotlar yapma fikrine götürdü. Spesifik olarak, Afrika pençeli kurbağası Xenopus laevis'in hücrelerini kullandık.”


Yani, önce bir bilgisayar simülasyonu kullanarak xenobotların şekillerini mi tasarladınız?

Bu doğru, hücrelerin farklı yapılara yerleştirildiğinde nasıl davranacağını tahmin etmeye çalışan bir simülasyon oluşturdum. Simülasyonun içine bakarsanız, her biri kendi tasarımına ve benzersiz davranışına sahip sanal xenobotlar içeren sanal bir petri kabı görürsünüz. İyi xenobot tasarımları bulmak için simülasyon içinde evrimsel bir deneme yanılma süreci yürütüyoruz.

Çoğu zaman bilgisayar, insanların göremediği basit, verimli çözümler bulur. İnsan bilişsel sınırlarının ve önyargılarının, gerçekten kullanışlı xenobotları manuel olarak tasarlamamızı engellemesi tamamen mümkündür.

Neden onları kurbağa kalp hücrelerini kullanarak yapmayı seçtiniz?

Kurbağa hücrelerini seçtik çünkü laboratuvarda buna sahiptik. Bu kurbağalar, bir seferde neredeyse hiçbiri vahşi doğada hayatta kalmayan binlerce yumurta bırakır. Ertesi gün, yumurtalar sadece bir günlükken, xenobot yapmak için birkaç tane ödünç alıyoruz. Bu noktada yumurtanın içinde fazla bir şey yok, sadece bir lapa yumağı, henüz şekillerini almamış kök hücreler. Mevcut herhangi bir nöron veya duyu organı yok, bu yüzden bunun yapı malzemelerimizi elde etmenin etik açıdan sorumlu bir yolu olduğunu düşünüyoruz. Bu hücrelerin gelişimini sadece iki tür dokuya yönlendiriyoruz, kalp kası ve deri, çünkü bu çok basit xenobotlar yaratmak için yeterli.


Örneğin, yaptığımız ilk xenobotlar, hacmi bir piston gibi daralıp genişleyen ve xenobotu çanağının alt kısmı boyunca iten kalp hücrelerini kullanarak yürüyebiliyordu. En yeni xenobotlarımız, tamamen kirpik adı verilen küçük tüylerle kaplı cilt dokusundan yapılmıştır. Bu tüyler, xenobotu ileri itmek ve yüzmesine izin vermek için esnek kürekler gibi ileri geri döver. Kurbağa hücrelerinin güzel özelliklerinden biri, kendi kendilerine güç verebilmeleridir. Bir tavuk yumurtasının sarısına benzer şekilde önceden yüklenmiş olarak gelirler ve bu da onların yeniden şarj edilmeye veya beslenmeye gerek kalmadan haftalarca çalışmaya devam etmelerini sağlar.

Hücreleri kullanarak xenobotları nasıl üretiyorsunuz?

Eli sağlam olan herkes, yayınlanmış çalışmalarımızda ayrıntılı olarak açıklanan talimatları izleyerek bir xenobot yapabilir. Gerçekten ihtiyacınız olan tek şey bir mikroskop, keskin pens, kurbağa yumurtası, tuzlu su ve bir petri kabı. İlk olarak, bir günlük kurbağa yumurtalarından belirli hücreler topluyoruz. Bu hücrelerden yeteri kadarını birbiriyle temas ettirirsek, birbirlerine yapışacak ve bir küre oluşturacaklardır.


Daha sonra, keskinleştirilmiş forseps ve dokuyu istenen şekli tutması için hafifçe yakan bir mikrokoter cihazı kullanarak çıkarma yoluyla bilgisayarla tasarlanmış vücut şeklini oyabiliriz. Ortaya çıkan xenobot, bir milimetreden daha küçük, bu da bir kum tanesinden daha küçük ama çıplak gözle küçük bir nokta olarak görülebiliyor.


Kaynak: https://www.sciencefocus.com/news/living-robots-that-are-capable-of-self-replicating-created-in-us-lab/