İnsan hücrelerinden yapılan minik canlı robotlar bilim insanlarını şaşırttı
Tufts Üniversitesi ve Harvard Üniversitesi Wyss Enstitüsü'nden bir ekip bu yaratımlara antrobot adını verdi. Araştırma, Afrika pençeli kurbağasının (Xenopus laevis) embriyolarından elde edilen kök hücrelerden ilk canlı robotları ya da ksenobotları yapan aynı bilim insanlarının daha önceki çalışmalarına dayanıyor.
Tufts Sanat ve Bilim Okulu'nda Vannevar Bush biyoloji profesörü olan çalışmanın yazarı Michael Levin, "Bazı insanlar ksenobotların özelliklerinin embriyonik ve amfibik olmalarına çok bağlı olduğunu düşünüyordu" dedi.
"Bunun embriyo olmakla bir ilgisi olduğunu sanmıyorum. Bunun kurbağa olmakla da bir ilgisi yok. Bunun canlıların çok daha genel bir özelliği olduğunu düşünüyorum" dedi.
"Kendi vücut hücrelerimizin sahip olduğu tüm yetkinliklerin farkında değiliz."
Levin, antrobotların canlıyken tam teşekküllü organizmalar olmadıklarını çünkü tam bir yaşam döngüsüne sahip olmadıklarını söyledi.
"Bu bize, birlikte çalıştığımız bu sert ikili kategorileri hatırlatıyor: Bu bir robot mu, bu bir hayvan mı, bu bir makine mi? Bu tür şeyler bize çok iyi hizmet etmiyor. Bunun ötesine geçmemiz gerekiyor."
Araştırma Perşembe günü Advanced Science dergisinde yayımlandı.
Onları nasıl yaptılar?
Bilim insanları, farklı yaş ve cinsiyetteki anonim donörlerden alınan soluk borusu ya da nefes borusundaki yetişkin insan hücrelerini kullandılar. Tufts'ta doktora öğrencisi olan Gizem Gümüşkaya, araştırmacıların bu hücre türüne odaklanmalarının nedeninin Covid-19 ve akciğer hastalıkları üzerine yapılan çalışmalar nedeniyle bu hücrelere erişimin nispeten kolay olması ve daha da önemlisi, bilim insanlarının hücreleri hareket ettirebileceğine inandıkları bir özellik olduğunu söyledi.
Trakeal hücreler, ileri geri dalgalanan sil adı verilen tüy benzeri çıkıntılarla kaplıdır. Bunlar genellikle trakeal hücrelerin akciğerlerdeki hava kanallarına giren küçük partikülleri dışarı atmasına yardımcı olur. Daha önceki çalışmalar da hücrelerin organoidler (araştırmalarda yaygın olarak kullanılan hücre kümeleri) oluşturabildiğini göstermişti.
Gümüşkaya, trakeal hücrelerin büyüme koşullarının kimyasal bileşimini denedi ve organoidlerde kirpiklerin dışa dönük olmasını teşvik etmenin bir yolunu buldu. Doğru matrisi bulduktan sonra, organoidler birkaç gün sonra hareketli hale geldi ve kirpikler biraz kürek gibi hareket etti.
"Birinci gün, ikinci gün, dördüncü veya beşinci gün hiçbir şey olmadı, ancak biyolojinin genellikle yaptığı gibi, yedinci gün civarında hızlı bir geçiş oldu" dedi. "Açan bir çiçek gibiydi. Yedinci günde kirpikler ters dönmüş ve dışarıda kalmıştı.
"Bizim yöntemimizde her bir antrobot tek bir hücreden büyüyor."
Onları benzersiz kılan da bu kendi kendine birleşme. Levin, biyolojik robotların başka bilim insanları tarafından da yapıldığını, ancak bunların bir kalıp yapılarak ve üzerinde yaşayacak hücreler ekilerek elle inşa edildiğini söyledi.
Farklı şekil ve boyutlar
Ekibin yarattığı antrobotlar birbirinin aynısı değildi.
Bazıları küre şeklinde ve tamamen kirpiklerle kaplıyken, diğerleri daha çok futbol topu şeklindeydi ve düzensiz bir şekilde kirpiklerle kaplıydı. Çalışmayla ilgili bir haber bültenine göre, ayrıca farklı şekillerde hareket ettiler - bazıları düz çizgiler halinde, bazıları dar daireler halinde, diğerleri ise oturdu ve kıpırdadı. Laboratuvar koşullarında 60 güne kadar hayatta kaldılar.
Levin ve Gumuskaya, bu son çalışmada özetlenen deneylerin erken bir aşamada olduğunu, ancak amacın antrobotların tıbbi uygulamalara sahip olup olamayacağını bulmak olduğunu söyledi. Bu tür uygulamaların mümkün olup olmadığını görmek için araştırmacılar, antrobotların, hasarı taklit etmek için "çizilmiş" bir laboratuvar kabında yetiştirilen insan nöronları üzerinde hareket edip edemediğini incelediler.
Araştırmacılar, iyileşme mekanizmasını henüz anlamamış olsalar da, antrobotların nöronların hasarlı bölgesinde büyümeyi teşvik ettiğini görünce şaşırdıklarını belirttiler.
Almanya'daki Freiburg Üniversitesi'ne bağlı Freiburg İnteraktif Materyaller ve Biyo-ilham Teknolojileri Merkezi'nde grup lideri olan Falk Tauber, çalışmanın biyo-botların farklı işlevler için kullanılması ve farklı biçimlerde üretilmesine yönelik gelecekteki çabalar için bir temel oluşturduğunu söyledi.
Araştırmada yer almayan Tauber, antrobotların özellikle insan nöronlarındaki çizikler boyunca hareket ettiklerinde ve nihayetinde bunları kapattıklarında "şaşırtıcı davranışlar" sergilediklerini söyledi.
Bu yapıları bir hastanın kendi hücrelerinden oluşturma becerisinin hem laboratuvarda hem de belki de nihayetinde insanlarda çeşitli uygulamalar önerdiğini söyledi.
Levin, antrobotların herhangi bir etik veya güvenlik endişesi yarattığını düşünmediğini söyledi. İnsan embriyolarından yapılmadıklarını, araştırmaların sıkı bir şekilde kısıtlandığını veya herhangi bir şekilde genetik olarak değiştirilmediklerini söyledi.
"Yaşadıkları çok sınırlı bir ortam var, bu yüzden bir şekilde dışarı çıkma veya laboratuvar dışında yaşama olasılıkları yok. Bu çok özel ortamın dışında yaşayamazlar" dedi. "Doğal bir yaşam süreleri var, bu yüzden birkaç hafta sonra sorunsuz bir şekilde biyolojik olarak bozunuyorlar."
Lesen Sie auch:
- Görüş: Liz Cheney'nin uğursuz uyarısı
- Küçük bir yıldızın yörüngesinde dönen devasa ötegezegen gezegen oluşum teorilerini altüst ediyor
- Polonya'daki eylemlerden sonra: Slovakyalı tır şoförleri de Ukrayna sınırını kapattı
- Anayasa koruyucusu terör tehdidi konusunda: Artan tehdit
Kaynak: edition.cnn.com