科学家用人类细胞制造生物机器人
2024-11-18 22:41

科学家用人类细胞制造生物机器人

  

  机器人/假肢

  研究人员已经设计出了由人类细胞制成的微型机器人,这种机器人有可能用于帮助伤口愈合、组织再生,甚至治疗疾病。

  发表在《高级科学》(Advanced Science)杂志上的一项新研究详细说明,这些多细胞“人机器人”已经证明,它们可以自己移动,帮助修复和再生受损的神经元区域。

  到目前为止,这些生物机器人只能在实验室环境中完成这些壮举——实际上只是在培养皿中——但它们的潜力无疑是惊人的。

  这项工作是在之前的研究之后进行的,之前的研究是由一些研究人员领导的,他们从青蛙干细胞中开发了第一批生物机器人,被称为“异种机器人”。

  现在,他们已经证明了他们可以用普通的人类细胞做同样的事情,如果不是更好的话。这可能使医生能够使用患者自己的细胞来构建机器人,从而减少身体排斥外来组织等并发症的可能性。

  “有些人认为异种机器人的特征在很大程度上依赖于它们是胚胎和两栖动物的事实,”该研究的合著者、塔夫茨大学生物学教授迈克尔·莱文告诉CNN。“我认为这是生物更普遍的特性。”

  “我们没有意识到我们自己的身体细胞所具有的所有能力,”他补充说。

  研究人员利用成人气管中的细胞制造了这些机器人。这些细胞被称为纤毛的毛状细丝覆盖,这些毛状细丝蠕动并推开外来物质。同样重要的是,它们也可以聚集在一起形成多细胞生长,称为类器官。

  利用这些特征,你就拥有了一个生物机器人的关键成分。在实验室里,研究人员鼓励这些细胞形成纤毛朝外的类器官。白天,这些毛茸茸的肿块开始用它们的纤毛在周围移动,沿着直线和圆圈移动,有时只是在原地不动。

  虽然它们的移动性各不相同,但细胞可以聚集成这样的形状,这意味着这些生物机器人实际上可以制造自己。

  塔夫茨大学的合成生物学家Gizem Gumuskaya在一份关于这项工作的声明中解释说:“人类机器人在实验室的盘子里自我组装。”“与Xenobots不同,它们不需要镊子或手术刀来塑造形状,我们可以使用成人细胞,甚至是老年患者的细胞,而不是胚胎细胞,”她补充说。

  为了证明它们的治疗潜力,研究人员培育了人类神经元的二维层,在上面做了小切口形成伤口,并在附近放置了“超级机器人”群。值得注意的是,无需任何额外的基因工程或编程,超级机器人就能帮助神经元再生。

  它们是如何促进这种愈合的,目前还不完全清楚。但是Gumuskaya相信他们的潜力是巨大的。与无生命的机器人不同,“细胞可以相互交流,动态地创造这些结构”,并且已经被编程为执行生物功能。此外,它们在60天内就能安全地生物降解。

  请放心,这些生物机器人不能繁殖,也不能在实验室外生存,所以科学家们说它们不可能不受控制地扩散——尽管希望有一天,它们能被证明足够强壮,能在我们的身体中存活下来。

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