科学者たちは、将来的には動き回って傷や損傷した組織の治癒を助けることができる小さな生きたロボットを人間の細胞から作ります。
ロボットがどのように動くか。ビデオ: Phys.org
タフツ大学とハーバード大学ワイス研究所の研究者チームは、この新しいロボットを「アントロボット」と名付けた。この製品は、アフリカツメガエル（ Xenopus laevis ）の胚から採取した幹細胞から、ゼノボットと呼ばれる初の生きたロボットを作成したチームメンバーの一部による以前の研究を基に構築されています。タフツ大学文理学部生物学教授マイケル・レビン氏とその同僚は、11月30日に学術誌「アドバンスト・サイエンス」に新たな研究を発表した。
科学者たちは、年齢や性別が異なる複数の匿名の提供者の気管から採取した成人のヒト細胞を使用した。タフツ大学の博士研究員であるギゼム・グムスカヤ氏は、これらの細胞を選んだのは、新型コロナウイルス感染症の流行後に比較的入手しやすく、細胞を運動性にすると考えられる特徴があったためだと述べた。気管細胞は前後に揺れる毛のような繊毛で覆われています。気道細胞が気道に入り込んだ微粒子を押し出すのを助けます。これまでの研究では、これらの細胞が科学で広く使用されている細胞クラスターであるオルガノイドを形成できることが示されています。
グムスカヤは気管細胞の成長条件の化学組成を実験し、器官上の繊毛の外向きの突出を促進する方法を発見した。適切な基質を見つけると、数日後には繊毛がオールの役割を果たしてオルガノイドが移動できるようになる。 「1日目から6日目までは何も起こらなかった。7日目あたりで急激な変化が起きた。まるで花が咲いたようだった。繊毛が飛び出し、外側を向いた。私たちの方法では、各ロボットは1つの細胞から成長する」とグムスカヤ氏は説明した。
この自己組み立て機構こそがこのロボットをユニークなものにしているのです。他の多くの科学者も生物学的ロボットを作製していますが、それらは型を作り、細胞を移植するという手作業で作製する必要があります。 Anthrobot はそうではありません。球形で繊毛に覆われているものもあれば、球形で繊毛に不均一に覆われているものもあります。動き方はそれぞれ異なります。まっすぐ歩くロボットもあれば、狭い円を描いて動くロボットもあり、静止して揺れるロボットも多数あります。実験室環境では最大 60 日間生存します。
最新の研究で説明されている実験はまだ初期段階だが、その目的はロボットが医療に応用できるかどうかを調べることだ。研究チームは、このロボットがペトリ皿で培養された人間の神経細胞の上を這ったり、「引っかく」ことで損傷をシミュレートしたりできるかどうかを調べた。研究者たちは、治癒のメカニズムはまだわかっていないものの、ロボットがニューロンの損傷した部分の成長を促進したのを見て驚いた。
フライブルク大学フライブルク相互作用材料・バイオテクノロジーセンターの研究者であるファルク・タウバー氏は、この研究は生物学的ロボットをさまざまな機能に利用する将来の取り組みの基礎を提供するものだと語った。患者自身の細胞からこれらを作り出す能力は、研究室でも最終的には人体でも幅広い応用の可能性を開くだろう、と彼は述べた。
レビン氏によれば、このロボットは倫理的または安全上の懸念を引き起こすことはないという。これらは人間の胚から作られたものでも、遺伝子組み換えされたものでもありません。これらは特殊な環境以外では生存できず、寿命はわずか数週間で、生分解性であると思われます。
アン・カン（ CNNによると）
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