Bilim insanları ilk kez canlı hücrelerden robot üretti

Bilim insanları bir ilke imza atarak, tamamen yaşayan hücrelerden oluşan robot üretmeyi başardı. ''Xenobot'' adını taşıyan bu küçük robotların, gelecekte birçok alanda fayda sağlayacağı düşünülüyor.

Biyoteknoloji alanında çalışmalar sürdüren bilim insanları yine bir ilke imza attı. Embriyonik kurbağalardan alınan kök hücrelerle dünyanın ilk "canlı makinesi” geliştirildi. Bu kök hücreler, başka canlılarda doğal gelişim gösterebilselerdi,  yaşayan, nefes alan bir deri ve kalp dokusuna dönüşebilirlerdi ancak Amerikalı bilim insanları, bu hücreleri algoritmalarla tasarlanan robotlarla birleştirerek, tamamen canlı hücrelerden oluşan ilk robotları yaptı.

XENOBOT NEDİR?

Bilim insanları, Afrika pençeli kurbağaların kök hücreleriyle bir milimetreden daha küçük ürettikleri robotlara "Xenobot"  adını verdi. Dünyada daha önce olmayan yeni bir yaşam formu olduğu belirtilen Xenobot adlı robotlar, yaralarını kendileri iyileştiriyorlar ve canlı organizmalar gibi ölüyorlar. Bu robotların tıkanan damarların açılması, okyanusların mikro plastiklerden arındırılması ya da zehirli maddelerin bulunup yok edilmesi gibi alanlarda kullanılması umuluyor.

Kendi kendini organize edebilen ve 500 ila 1000 hücre içeren küçük yapılar olarak oluşturulan minik robotların, gelecekte çevresel iyileştirmelere kadar çok çeşitli amaçlar için kullanılması planlanıyor. Araştırma ekibi, embriyonik kurbağalardan (Xenopus laevis) alınan hücrelerden oluşan robotları yaratmak için en umut verici tasarımları seçti. 

Bilim insanlarının hassasiyetle yürüttüğü sürecin ardından, hücreler bir araya geldiklerinde, robotlar simülasyonlara göre hareket edebiliyordu. Deri hücreleri her şeyi bir arada tutma görevi görürken, kalp hücreleri kaslarının kasılmalarını ve robotların hareket etmelerini sağladı.

EVRİMSEL ALGORİTMAYLA TASARLANDI

Araştırmalarının sonuçları akademi dergisi ‘’Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America’’da yayımlanan bilim insanları, robotlarını bir "evrimsel algoritmasıyla" geliştirdi. Program, beşyüz ile bin arası deri ve kalp hücresiyle rastgele üç boyutlu yapılandırmalar oluşturdu. Hatta her tasarım ayrı ayrı sanal bir ortamda test edildi.

Kalp hücreleri atmaya başladığında ise robotların ne kadar yol aldığı ölçüldü. En iyi performans gösteren hücrelerle yeni tasarımlar üzerine çalışıldı. Kalp hücreleri kendiliğinden kasılıp gevşeyebildiği için minik motorlar gibi bir işlev görüyor ve robotları itiyor. Robotların ömrü bir haftayla 10 gün arasında değişiklik gösteriyor.

HEDEF BÜYÜKLERİNİ YAPMAK

Üzerinde çalışılan kurbağa hücreleri, çalışma boyunca canlı kalabilmeleri için bir su kabında tutuldu. Tasarımlar, cımbız gibi ucu bir hayli ince olan aletlerle yapıldı. Bazı hücreler, düz bir çizgide hareket ederken bazıları daireler çizerek hareket etti ya da diğer hücrelerin arasına katıldı.

Massachusetts Tufts Üniversitesi Allen Keşif Merkezi'nin Direktörü Michael Levin, Xenobot adını verdikleri robotlar için "Bunlar çok küçük. Nihai hedefimiz büyüklerini yapmak" dedi.