ساخت نخستین ربات زنده با قابلیت تولیدمثل

خبرآنلاین: همه ما می‌دانیم که برای تداوم بقا، باید تولید مثل در چرخه حیات صورت گیرد. در طول میلیاردها سال، موجودات زنده راه‌های زیادی را در راستای تولیدمثل تکامل داده‌اند؛ از جوانه زدن گیاهان گرفته تا تولیدمثل حیوانات و تکثیر ویروس‌ها.اکنون دانشمندان شکل کاملاً جدیدی از تولیدمثل بیولوژیکی را کشف کرده‌اند و از کشف خود برای ایجاد اولین ربات‌های زنده و خودتکثیر شونده بهره می‌برند.

دانشمندان موفق شدند با ساخت اولین گونه از ربات‌های زنده با قابلیت همانندسازی و تولید مثل، امیدِ مقابله با بیماری‌هایی مانند سرطان و حتی پاندمی‌های احتمالی بعدی را افزایش دهند.

ربات‌های زنده‌ یا «زنوبات»‌ها (Xenobot) با کمک هوش مصنوعی طراحی شده‌اند و شکل کاملاً جدیدی از خودتکثیری بیولوژیکی را به تصویر می‌کشند که این مسئله در زمینه‌ی علوم پزشکی ترمیمی، امیدوارکننده است.

همان تیمی که در سال ۲۰۲۰ اولین ربات‌های زنده (زنوبات‌ها) را که از طریق جمع‌آوری سلول‌های قورباغه ساخت، به‌تازگی کشف کرد که این موجودات طراحی‌شده توسط کامپیوتر و مونتاژ شده با دست، می‌توانند در ظرف کوچک خود شنا کنند، سلول‌های منفرد را بیابند، صدها نمونه از آن‌ها را جمع کنند و زنوبات‌های نوزاد (اصطلاحاً بچه‌زنوبات) را در داخل دهان پک‌من-شکلِ خود تولید کنند. این نوزادان حدفاصل چند روز، به زنوبات‌های کامل تبدیل می‌شوند که دقیقاً شبیه نمونه‌های اصلی هستند و حرکت می‌کنند. زنوبات‌های جدید می‌توانند از محدوده‌ی خود خارج شوند، سلول‌ها را پیدا کنند و طی فرایندی که تکرار می‌شود، کپی‌هایی از خود بسازند.

جالب است بدانید زنوباتِ والد (زنوبات اصلی) متشکل از حدود ۳۰۰۰ سلول است.

نتایج تحقیقات اخیر در تاریخ ۲۹ نوامبر ۲۰۲۱ در نشریه‌ی مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا (Proceedings of the National Academy of Sciences) منتشر شده است.

سام کریگمن، نویسنده‌ی اصلی این مطالعه‌ گفت: «هرچند که این سلول‌ها، سلول‌های قورباغه هستند اما به شیوه‌ای بسیار متفاوت از شیوه‌ی تولیدمثل قورباغه‌ها، همانندسازی می‌کنند. هیچ حیوان و گیاه شناخته‌شده‌ای در طبیعت، همانندسازی را بدین شکل انجام نمی‌دهد. این‌ سلول‌ها می‌توانند بچه تولید کنند اما بعد از آن، سیستم معمولاً از بین می‌رود. در واقع این موضوع که که سیستم ربات‌های زنده را وادار به ادامه‌ی همانندسازی کنیم، مشکل است».

جاشوا بونگارد، دانشمند علوم رایانه‌ای و متخصص رباتیک در دانشگاه ورمونت، که سرپرست این پژوهش است، گفت: «با طراحی مناسب ربات، آن‌ها به‌طور خودبه‌خود تکثیر خواهند شد.»

بونگارد، در سخنان خود به همه‌گیری کرونا و ساخت واکسن اشاره کرد و گفت: «سرعت‌عمل در یافتن راه‌حل‌ها مهم است. اگر بتوانیم با استفاده از عملکرد زنوبات‌ها، فناوری‌های دیگر را گسترش دهیم، این تحقیقات می‌تواند سودمند واقع شود».

او همچنین گفت: «هدف تیم ما این است که به مردم نشان دهیم چقدر سریع می‌توانند از بررسی و شناسایی یک مسئله به تولید راه‌حل برسند. راه‌حل‌هایی چون استقرار ماشین‌های زنده برای بیرون کشیدن میکروپلاستیک‌ها از آبراه‌ها یا ساخت داروهای جدید. ما باید راه‌حل‌های فناورانه‌ای ایجاد کنیم که به میزان چالش‌هایی که با آن‌ها مواجهیم، رشد کنند».

این گروهِ پژوهشی، نوید پیشرفت در حوزه‌ی پزشکی ترمیمی را می‌دهد

مایکل لوین، استاد زیست‌شناسی و مدیر مرکز اکتشافات آلن در دانشگاه تافتز، گفت: «اگر بدانیم که چطور به مجموعه‌ای از سلول‌ها بگوییم که کار موردنظر ما را انجام دهند، (که همان طب ترمیمی است)، خودش راه‌حلی برای رفع آسیب‌های تروماتیک، نقایص مربوط به تولد، سرطان و پیری خواهد بود. این مشکلات به این دلیل وجود دارند که نمی‌دانیم چگونه گروه‌هایی از سلول‌ها را که قرار است ساخته شوند، پیش‌بینی و کنترل کنیم. اما زنوبات‌ها پلتفرمی نوین برای آموزش به ما هستند».