Медицинское чудо: человеческие клетки превратили в крошечных биологических роботов

Ученые из Университета Тафтса и Института Уисса при Гарвардском университете совершили революционное открытие в области биороботов. Они успешно создали крошечных биологических роботов, известных как Anthrobots, из клеток трахеи человека. Эти многоклеточные боты продемонстрировали способность перемещаться по поверхности и способствовать росту нейронов в поврежденных областях.

Антроботы, размер которых варьируется от ширины человеческого волоса до острия остро заточенного карандаша, обладают удивительной способностью к самосборке и лечению других клеток. Это открытие стало важной вехой на пути исследователей к использованию биороботов, полученных от пациентов, в качестве терапевтических инструментов для регенерации, заживления и лечения заболеваний.

Этот прорыв основывается на результатах предыдущих исследований, проведенных Майклом Левиным, профессором биологии из Университета Тафтса, и Джошем Бонгардом из Университета Вермонта. В своей предыдущей работе они создали многоклеточных биологических роботов под названием Xenobots из клеток эмбриона лягушки. Эти ксеноботы демонстрировали различные способности, такие как навигация по проходам, сбор материала, запись информации, самовосстановление и ограниченная репликация. Однако оставалось неясным, присущи ли эти способности только эмбрионам амфибий или биороботы могут быть созданы из клеток других видов.

В своем последнем исследовании, опубликованном в журнале Advanced Science, Левин и аспирант Гизем Гумуская продемонстрировали, что боты действительно могут быть созданы из взрослых человеческих клеток без каких-либо генетических модификаций. Антропоботы продемонстрировали возможности, превосходящие те, что наблюдались у ксеноботов. Это открытие затрагивает более широкий вопрос, который изучает лаборатория: каковы правила сборки и взаимодействия клеток в организме? Могут ли клетки рекомбинироваться в различные "планы тела" для выполнения новых функций?

Предоставив человеческим клеткам возможность создавать новые структуры и задачи, исследователи раскрыли их скрытый потенциал. Гумусская объясняет: "Мы хотели выяснить, на что способны клетки, помимо создания стандартных функций организма. Перепрограммируя взаимодействие между клетками, можно создавать новые многоклеточные структуры, аналогично тому, как камень и кирпич могут складываться в различные структурные элементы - стены, арки или колонны". Антроботы не только продемонстрировали способность создавать новые формы, но и показали различные схемы движения на поверхности человеческих нейронов в лабораторной посуде. Более того, они стимулировали новый рост, чтобы заполнить пробелы, образовавшиеся в результате царапания слоя клеток.

Это новаторское исследование открывает мир возможностей для биороботов. Энтороботы способны произвести революцию в регенеративной медицине, предлагая новые терапевтические инструменты для лечения различных заболеваний. При дальнейшем развитии этой области ученые представляют себе будущее, в котором специализированные биороботы смогут подстраиваться под каждого пациента, обеспечивая целенаправленное и персонализированное лечение.