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Giovedì, 20 Gennaio 2022
Robot biologici

Xenobot, ora i robot sono capaci di replicarsi da soli

Simili a microscopici pac-man e composti da cellule staminali di rana, gli xenobot possono svolgere compiti differenti in base alla forma che assumono, e sono in grado di auto-replicarsi, compattando altre cellule di rana fino a creare una copia di sé stessi

Gli xenobot sono robot biologici (o meglio, organismi semi-sintetici programmabili), microscopici e biodegradabili, composti da cellule di rana e progettati da un’intelligenza artificiale, che sceglie quale forma dargli in base alle funzioni che si vogliono ottenere. Con il giusto design, potrebbero fare un po’ di tutto: aiutare a ripulire i mari dalle microplastiche, o trasportare farmaci di precisione per colpire tumori e altri bersagli all’interno del nostro organismo. Non è tutto, perché ora questi piccolissimi automi organici, inventati appena un anno fa nei laboratori della Tuft University, hanno imparato un nuovo trucco: sanno anche riprodursi.

Di norma, gli xenobot vengono prodotti in laboratorio a partire dalle cellule staminali di una rana africana, lo xenopo liscio (a cui devono il loro nome), che nelle giuste condizioni possono autoassemblarsi a formare aggregati multicellulari che sviluppano diverse funzioni in base alla forma che assumono: possono interagire con l’ambiente e “percepire” cioè che li circonda, muoversi, lavorare in gruppo. Lavorando proprio sulla forma, i loro inventori sono riusciti ad ottenere un tipo di xenobot che riesce a riprodursi autonomamente.

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Come descritto nello studio appena pubblicato sulle pagine dei Proceedings of the National Academy of Sciences, il nuovo xenobot ha una forma a C simile a quella di un microscopico pac-man, ed è dotato di ciglia che gli permettono di muoversi e interagire con l’ambiente. Ed è in questo modo che si riproduce, compattando altre cellule di rana fino a creare una copia di sé stesso, perfettamente funzionante, e in grado, a sua volta, di riprodursi. Basta quindi depositare uno xenobot in una piastra da laboratorio che contenga un numero sufficiente di cellule staminali, e il piccolo robot muovendosi in modo casuale finirà per raggrupparle, compattarle, e creare così un nuovo xenobot, nel giro di appena cinque giorni. Un meccanismo di replicazione definito dagli scienziati “cinematico”, che di norma utilizzano le molecolare, e che non era mai stato osservato, invece, da parte di cellule o organismi viventi.

Le possibili applicazioni di questa scoperta sono moltissime. Nel loro studio, i ricercatori della Tuft University hanno immaginato ad esempio di utilizzarli per riparare circuiti elettrici in ambienti ostili o irraggiungibili, dove grazie alla loro capacità di autoreplicarsi potrebbero entrare in azione al momento del bisogno, crescere di numero fino a raggiungere la massa critica necessaria per portare a termine il compito, e poi sparire quando il materiale necessario per la replicazione (le cellule staminali di rana) finisce.

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