人間の細胞から作られた生きたロボットが研究者を驚かせる

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科学者たちは、将来的には動き、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。

人間の細胞から作られた生きたロボットが研究者を驚かせる — 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ヴィー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による過去の研究を基に構築されたものである。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・ガムスカヤ氏は、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、オルガノイドは数日後に繊毛がオールの役割を果たして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りませんでした。7日目あたりで急激な変化が起こりました。まるで花が咲いたかのようでした。繊毛が飛び出し、外側に向いたのです。私たちの方法では、それぞれのロボットは単一の細胞から成長します」とギュ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のユニークな点です。他の多くの科学者も生物学的ロボットを作製しているが、それらは型を作り細胞を移植するという手作業で作製されなければならない。 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、ボール形で繊毛に不均一に覆われているものもあります。動き方は様々です。まっすぐ歩くロボットもあれば、小さな円を描いて動くロボットもあり、静止したまま揺れるロボットも多数あります。実験室環境では最長 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ですが、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です。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、「引っかかれる」ことで損傷をシミュレート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解明されていないものの、ロボットが損傷したニューロン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物質・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、この研究は生物型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述べた。患者自身の細胞からこれらを作成できる能力により、研究室でも最終的には人体でも幅広い用途が開けると彼は述べた。

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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