23 января 2020, четверг, 03:17
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Из стволовых клеток лягушек будут делать биологических роботов

Ксенобот с четырьмя конечностями
Ксенобот с четырьмя конечностями
Douglas Blackiston

Группа исследователей из США создает из стволовых клеток лягушек крошечных роботов, которые способны к самостоятельному движению.

«Это совершенно новые формы жизни. Они никогда прежде не существовали на Земле, — говорит руководитель проекта Майкл Левин из Университета Тафтса. — Это живые программируемые организмы». Роботы, длина которых менее миллиметра, разрабатываются по «эволюционному алгоритму», реализованному на суперкомпьютере. Программа генерирует случайные трехмерные конфигурации от 500 до 1000 клеток кожи и сердца лягушки. Каждый вариант затем тестируется в виртуальной среде, чтобы увидеть, например, будет ли он способен двигаться при сокращении клеток сердечной мышцы. Поскольку сердечные клетки самопроизвольно сжимаются и расслабляются, они ведут себя как миниатюрные двигатели, которые приводят роботов в движение до тех пор, пока запасы энергии в клетках не истощатся. Расчеты показывают, что время жизни таких роботов может достигать десяти дней. На основе наиболее удачных конфигураций проектируются новые варианты.

Ряд вариантов, сконструированных программой, ученые реализовали из живых клеток. Для эксперимента были использованы стволовые клетки кожи и сердца, взятые у эмбрионов шпорцевой лягушки (Xenopus laevis), поэтому получившие биологические машины исследователи назвали «ксеноботами». Чтобы клетки оставались живыми, ксеноботы должны находиться в водной среде. Ученые наблюдали, как собранные ими варианты движутся по прямой или по кругу.

«Они очень маленькие, но в конечном итоге планируется сделать их масштабными», — говорит Майкл Левин. В дальнейшем ученые хотят создавать ксеноботов с кровеносными сосудами, нервной системой и сенсорными клетками, из которых будут сформированы рудиментарные глаза. Если использовать для их создания клетки млекопитающих, ксеноботы смогут жить на суше. Получив повреждения, живые роботы могут залечить свои раны, а как только их задача будет выполнена, они распадаются так же, как естественные организмы разлагаются после смерти.

Создатели ксеноботов надеются, что их можно будет использовать для борьбы с микропластическим загрязнением океанов, для обнаружения и переработки токсичных материалов, доставки лекарств в нужную точку организма или удаления холестериновых отложений со стенок артерий. «Невозможно угадать, какими будут приложения любой новой технологии, поэтому мы можем только догадываться [о возможных применениях ксеноботов]», — говорит участник проекта Джошуа Бонгард из Вермонтского университета.

О результатах работы рассказывается в статье, опубликованной журналом Proceedings of the National Academy of Sciences.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.