Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Taft και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Νιου Τζέρσεϊ συνεργάζονται για τη δημιουργία μικροσκοπικών βιολογικών ρομπότ που μπορούν να βοηθήσουν το σώμα να επουλωθεί μετά από τραυματισμό. Αν και τα αποκαλούμενα ανθρωπορομπότ δεν έχουν ακόμη δοκιμαστεί σε ανθρώπους, έχουν δείξει πολλά υποσχόμενα μοντέλα τραυματισμών σε τρυβλία Petri που χρησιμοποιούν ανθρώπινα κύτταρα.
Κάθε ανθρωπομπότ αποτελείται από πολλά ανθρώπινα πνευμονικά κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα αναπτύσσονται χωριστά σε ειδικό μέσο και στη συνέχεια αυτοσυναρμολογούνται σε συστάδες. Τα κύτταρα του πνεύμονα έχουν βλεφαρίδες, οι οποίες είναι ικανές για χαοτικές κινήσεις να εκτελούν μια σειρά βιολογικών λειτουργιών. Οι επιστήμονες έπρεπε να εφεύρουν ένα τέτοιο περιβάλλον ώστε οι βλεφαρίδες να αναπτύσσονται έξω από τα κύτταρα σε ολόκληρη την επιφάνειά τους. Όταν τα κύτταρα συναρμολογήθηκαν σε μια πολυκυτταρική δομή, οι βλεφαρίδες τα κάλυψαν πλήρως. Ένα τέτοιο κύτταρο θα μπορούσε να κινηθεί προς οποιαδήποτε κατεύθυνση.
Οι επιστήμονες διέκριναν δύο τύπους κυττάρων: μερικά είχαν μάλλον σφαιρικό σχήμα και άλλα με τη μορφή έλλειψης. Αποδείχθηκε ότι οι σφαιρικοί θρόμβοι συνθλίβονταν κυρίως στη θέση τους. Οι κινήσεις των βλεφαρίδων στη σφαιρική επιφάνεια αντιστάθμιζε η μία την άλλη. Τα ελλειπτικά σώματα μπορούσαν να κινηθούν. Η τροχιά της κίνησης εξαρτιόταν από την πυκνότητα των βλεφαρίδων σε ένα ή άλλο μέρος του θρόμβου, αλλά κυρίως ήταν μια κυκλική κίνηση.
Ανάλογα με τη μορφή τους, τα ανθρώπινα ρομπότ κινούνται με έναν από τους δύο τρόπους. Τα σφαιρικά ανθρωποειδή ρομπότ, που ονομάζονται "Type 1 bots" στο άρθρο των ερευνητών για το Advanced Science, είναι εκπληκτικά λιγότερο κινητά από τα ελλειψοειδή ή "Type 2 bots". Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η σχετικά ομοιόμορφη κατανομή των βλεφαρίδων οδηγεί στο γεγονός ότι κάθε κίνηση των βλεφαρίδων «αντισταθμίζει» η μία την άλλη. Ενώ τα σφαιρικά ανθρωπόμορφα μπορούν ακόμα να κινηθούν, είναι λιγότερο ικανά για αποτελεσματική κίνηση από τα ελλειψοειδή, τα οποία μπορούν να κινούνται σε ευθείες γραμμές ή στενούς κύκλους, ανάλογα με την πυκνότητα των βλεφαρίδων.
Το να αποκαλούμε ομάδες κυττάρων "ρομπότ" μπορεί να είναι πολύ γενναιόδωρο, όπως επισημαίνουν ορισμένοι επιστήμονες που δεν συμμετέχουν στο έργο. Όχι μόνο τα ανθρωπορομπότ στερούνται ηλεκτρικών εξαρτημάτων – κάτι που δεν εμπόδισε τους ερευνητές να χρησιμοποιήσουν τον όρο στο παρελθόν – αλλά οι κινήσεις τους δεν φαίνεται να μπορούν να στοχεύουν ένα συγκεκριμένο μέρος του σώματος. Αυτό θα μπορούσε να δημιουργήσει πρόβλημα για τη μακροπρόθεσμη αποστολή των ερευνητών να χρησιμοποιήσουν ανθρωποειδή ρομπότ για την επούλωση πληγών.
Στο εργαστήριο, η ομάδα προσομοίωσε μια μικρή πληγή ξύνοντας ένα λεπτό στρώμα νευρώνων. Όταν τοποθέτησαν ανθρώπινα ρομπότ πάνω στην γρατσουνιά, φάνηκε να δημιουργούν μια γέφυρα στην πληγή, η οποία επέτρεψε στους νευρώνες να «καθηλώσουν» την γρατσουνιά για αρκετές ημέρες. Δεν είναι ξεκάθαρο πώς ή γιατί βοήθησαν στην επούλωση μιας πληγής, αλλά οι ερευνητές παρομοιάζουν την ικανότητα των εξογκωμάτων να σχηματίζουν γέφυρες με μυρμήγκια, τα οποία συχνά ενώνονται μεταξύ τους για να κλείσουν ένα κενό που ένα μόνο μυρμήγκι δεν μπορεί να διασχίσει.
Αυτή είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου των ανθρωπορομπότ. Στην εργασία τους, οι ερευνητές θέτουν πολλά «αναπάντητα ερωτήματα για μελλοντική εργασία» που σχετίζονται με τη συμπεριφορά των κυτταρικών συστάδων, τη δυνατότητα επισκευής των ιστών, ακόμη και την ικανότητα μάθησης. Η εύρεση απαντήσεων σε αυτά τα ερωτήματα θα επιτρέψει στους ερευνητές να βγάλουν τα ανθρώπινα ρομπότ από το απομονωμένο περιβάλλον τους και να δουν πού μπορούν να εξυπηρετήσουν την αναγεννητική ιατρική.
Διαβάστε επίσης: