Synthetisches Leben: Lebende, reproduzierende Xenobots 3.0, entworfen von AI

Als potenzieller Durchbruch für die regenerative Medizin haben Wissenschaftler die ersten lebenden Roboter entwickelt, die sich reproduzieren können.

Die millimetergroßen lebenden Maschinen namens Xenobots 3.0 sind weder traditionelle Roboter noch eine Tierart, sondern lebende, programmierbare Organismen.

Die aus Froschzellen hergestellten computerentworfenen Organismen, die von einem US-Team entwickelt wurden, sammeln einzelne Zellen in einem Pac-Man-förmigen "Mund" und lassen "Babys" frei, die wie ihre Eltern aussehen und sich bewegen.

Selbstreplizierende lebende Bioroboter könnten eine direktere, personalisierte medikamentöse Behandlung von traumatischen Verletzungen, Geburtsfehlern, Krebs, Alterung und mehr ermöglichen.

Xenobots sind das Werk von Biologen und Informatikern der Tufts University und der University of Vermont (UVM), die ihre Entstehung in einer neuen Studie detailliert beschrieben haben.

Xenobots 3.0 folgen den ursprünglichen Xenobots, die 2020 als die ersten lebenden Roboter gemeldet wurden, und Xenobots 2.0, die sich mit haarähnlichen „Beinen“, die Zilien genannt werden, selbst antreiben können und die Fähigkeit haben, Erinnerungen zu behalten.

„Wir haben Xenobots gefunden, die laufen. Wir haben schwimmende Xenobots gefunden. Und jetzt haben wir in dieser Studie Xenobots gefunden, die sich kinematisch replizieren“, sagte Studienautor Joshua Bongard, Informatiker und Robotikexperte an der University of Vermont.

"Wir haben entdeckt, dass es diesen bisher unbekannten Raum innerhalb von Organismen oder lebenden Systemen gibt, und es ist ein riesiger Raum."

Xenobots werden laut dem Team dabei helfen, computerdesignte Organismen für die intelligente Wirkstoffabgabe zu entwickeln.

"Wenn wir wüssten, wie man Zellsammlungen anweist, das zu tun, was wir von ihnen wollten, dann ist das letztendlich die regenerative Medizin – das ist die Lösung für traumatische Verletzungen, Geburtsfehler, Krebs und Alterung", sagte Michael Levin von der Tufts University.

„All diese verschiedenen Probleme sind hier, weil wir nicht wissen, wie wir vorhersagen und kontrollieren können, welche Zellgruppen gebildet werden. Xenobots sind eine neue Plattform, um uns zu unterrichten.'

Im Jahr 2020 gaben die Wissenschaftler bekannt, dass sie die ursprünglichen computerdesignten Xenobots von Hand gebaut hatten, die aus Stammzellen von Xenopus laevis, einer in Teilen Afrikas vorkommenden Froschart, adaptiert wurden.

Aus den Embryonen der Frösche wurden Stammzellen – aus denen jedes Gewebe oder Organ entstehen kann – gewonnen und bebrütet.

Dann schnitt ein Mikrochirurg mit einer winzigen Pinzette und einer noch kleineren Elektrode die einzelnen Zellen unter dem Mikroskop in die vom Computer vorgegebenen Formen und fügte sie zusammen.

Zusammengebaut zu Körperformen, die es in der Natur nie gab, begannen die Zellen zusammenzuarbeiten, angetrieben von embryonalen Energiespeichern.

Damals zeigten sie, dass die Bots darauf programmiert waren, eine Reihe von Aufgaben auszuführen, darunter die direkte Verabreichung von Medikamenten an einen Punkt im Körper.

Diese neue Generation – Xenobots 3.0 – verwendet Stammzellen derselben Froschart.

Lesen Sie die ganze Geschichte hier…