Ксеноботов научили размножаться

кадр из видео
Это первые в мире самовоспроизводящиеся роботы, сделанные из живых клеток.

Ксеноботы были впервые представлены учеными из Вермонтского университета в прошлом году. Они были созданы из стволовых клеток эмбрионов лягушек.

«Они не являются ни традиционными роботами, ни животными. Это новый класс: живой, программируемый организм», — поясняли создатели.

Первая версия микроботов была разработана для доставки лекарств непосредственно в определенную точку тела. Следующим шагом было научить ксеноботов запоминать информацию: вторая версия «живых машин» меняла цвет, если встречалась с радиоактивным или химическим загрязнением либо заболеванием.

Теперь разработчики сделали следующий шаг, дав ксеноботам способность самовоспроизводиться и порождать новые версии самих себя, однако самовоспроизведение достигается иными методами, чем те, которые мы наблюдаем в биологических формах жизни. 

Работа опубликована в PNAS, коротко о ней рассказывает Science Alert.

Исследователи поместили некоторое количество ксеноботов в непосредственной близости друг от друга в чашку Петри вместе со свободными стволовыми клетками лягушки. Коллективное движение ксеноботов заставило свободные клетки собираться вместе. Когда таких клеток накопилось около 50, их совокупность стала своего рода потомством организма ксеноботов, способным самостоятельно плавать и собирать клетки для собственного потомства.

Однако те же диссоциированные стволовые клетки, оставленные одни в растворе, не собирались самостоятельно: им требовалось начальное движение ксеноботов-предшественников, чтобы вызвать их формирование в организмы. Такое явление, называемое спонтанным кинематическим самовоспроизведением, ранее наблюдалось в других типах молекулярных машин и моделей, но никогда раньше не встречалось в живых многоклеточных системах.

Команда также использовала искусственный интеллект, чтобы выяснить условия, которые могут улучшить самовоспроизводящееся поведение. Моделирование ИИ показало, что некоторые формы тела ксеноботов увеличивали размер потомства и скорость репликации, а другие, напротив, подавляли или останавливали самовоспроизведение.

Оказалось, что самой лучшей формой для самовоспроизводящихся ксеноботов является форма Пакмана — сфера с вырезанным сектором. Также помогло введение стенок, ограничивающих движение ксеноботов.