活體機器人不是某個已知的動物品種,而是「可編程生物體」。
研究人員從青蛙胚胎中刮取了活的幹細胞後,重塑成超級電腦所設計出的特定形態,而這些形態從未在自然界出現過。
「活體機器人」的寬度不到1毫米,可在人體內部以「走路」、「游泳」的方式移動,還能夠一起合作完成任務。
2020年初美國的研究人員提取非洲爪蟾(Xenopus laevis)的幹細胞,製造出首見的「活體機器人」,並命名為「Xenobots」。
第二代「Xenobots」不僅能實現單細胞的自主組合,移速還更快,訊息讀寫功能和自癒能力也大大增強,5分鐘就能從「致命傷」復元,而且壽命從數週增加到數個月。
從細胞構建上看,第一代Xenobots採用了「自上而下」的構造方式,透過手工重組青蛙皮膚和心臟細胞,使心臟細胞在底層收縮來實現機器人的移動。
第二代Xenobots則採用「自下而上」的方法進行構造,由單個的細胞自主形成生物體。塔夫茨大學生物學家用非洲爪蟾的胚胎幹細胞進行生長和增殖,幾天後一些幹細胞就分化形成了纖毛。這些能移動、旋轉的纖毛充當了第二代Xenobots的「腿」,使它無需肌肉細胞就能快速移動。由於構造升級,第二代Xenobots的移速更快,壽命更長,也能更好地適應各種環境。
預期Xenobot未來可用於:
1、清理放射性廢料。
2、在海洋中收集塑膠微粒。
3、攜帶藥物後進入人體投藥。
4、進入動脈清除斑塊。
5、可按需求製作3D生物形式,修復人類的先天缺陷。
6、將腫瘤重新編程為正常組織,在外傷或退化部位誘導組織再生。