Forskare från Taft University och New Jersey Institute of Technology samarbeta att skapa mikroskopiska biologiska robotar som kan hjälpa kroppen att läka efter skada. Även om de så kallade antropoboterna ännu inte har testats på människor, har de visat sig lovande i petriskålsmodeller av skada som använder mänskliga celler.
Varje antropobot består av flera mänskliga lungceller. Dessa celler odlas separat i en speciell miljö och sätts sedan ihop till klumpar. Lungceller har flimmerhår, som kan utföra kaotiska rörelser för att utföra ett antal biologiska funktioner. Forskare var tvungna att uppfinna en sådan miljö så att flimmerhåren växer utanför cellerna över hela deras yta. När cellerna sattes ihop till en flercellig struktur täckte flimmerhåren dem helt. En sådan cell kan röra sig i vilken riktning som helst.
Forskare särskiljde två typer av celler: vissa var ganska sfäriska till formen, medan andra var elliptiska till formen. Det visade sig att de sfäriska blodklumparna mestadels var krossade på plats. Ciliernas rörelser på den sfäriska ytan kompenserade varandra. Elliptiska kroppar kunde röra sig. Rörelsens bana berodde på tätheten av flimmerhåren i en eller annan del av koageln, men mestadels var det en cirkulär rörelse.
Beroende på deras form rör sig mänskliga robotar på ett av två sätt. De sfäriska humanoida robotarna, kallade "Typ 1-bots" i forskarnas artikel för Advanced Science, är förvånansvärt mindre mobila än de ellipsoidala, eller "Typ 2-bots". Detta beror på att den relativt jämna fördelningen av flimmerhåren leder till att varje rörelse av flimmerhåren "kompenserar" varandra. Medan de sfäriska antropomorferna fortfarande kan röra sig, är de mindre kapabla till effektiv förflyttning än de ellipsoida, som kan röra sig i raka linjer eller snäva cirklar, beroende på tätheten av flimmerhåren.
Att kalla kluster av celler "robotar" kan vara för generöst, vilket vissa forskare som inte är involverade i projektet påpekar. Inte bara saknar antropoboter elektriska komponenter – vilket inte har hindrat forskare från att använda termen tidigare – utan deras rörelser verkar inte kunna rikta sig mot en specifik kroppsdel. Detta kan utgöra ett problem för forskarnas långsiktiga uppdrag att använda humanoida robotar för att läka sår.
I labbet simulerade teamet ett litet sår genom att repa ett tunt lager av nervceller. När de placerade mänskliga robotar på repan verkade de skapa en bro i såret, vilket gjorde att nervcellerna kunde "sätta sig" i repan i flera dagar. Det är inte klart hur eller varför de hjälpte till att läka ett sår, men forskare liknar klumparnas förmåga att bilda broar med myror, som ofta går samman för att stänga ett gap som en enda myra inte kan passera.
Detta är bara toppen av antropoboternas isberg. I sin uppsats tar forskarna upp många "obesvarade frågor för framtida arbete" som relaterar till beteendet hos cellkluster, potentialen för vävnadsreparation och till och med förmågan att lära sig. Att hitta svar på dessa frågor gör det möjligt för forskare att ta ut mänskliga robotar ur sin isolerade miljö och se var de kan tjäna regenerativ medicin.
Läs också: