كلمة "روبوت" تستحضر صورًا لـ الانسان- آلة معدنية من صنع الإنسان (شبيهة بالبشر) مصممة ومبرمجة لتؤدي بعض المهام تلقائيًا لنا. ومع ذلك، يمكن أن تكون الروبوتات (أو الروبوتات) بأي شكل أو حجم ويمكن تصنيعها من أي مادة (بما في ذلك المواد البيولوجية مثل الخلايا الحية) اعتمادًا على التصميم والمتطلبات الوظيفية. قد لا يكون لها أي شكل مادي كما في حالة سيري or اليكسا. الروبوتات عبارة عن قطع أثرية أو آلات مصممة بشكل عقلاني تعرض الاستقلالية وتؤدي مهام محددة.
تستخدم الروبوتات البيولوجية (أو الروبوتات الحيوية) الكائنات الحية الخلايا أو الأنسجة كمواد تصنيع. مثل جميع الروبوتات، تعد الروبوتات الحيوية أيضًا آلات قابلة للبرمجة، وتتمتع بالاستقلالية وتؤدي مهام محددة. هذه هي فئة خاصة من الهياكل الاصطناعية الحية والمتحركة.
الأنسجة الحية في حد ذاته، ليسوا روبوتات. هم أجزاء من الحيوانات. المعيشة الخلايا تصبح روبوتات عندما تتحرر من القيود العادية وتتم برمجتها في الشكل والوظيفة المرغوبة من خلال دمج الخلايا وتشكيلها بشكل مصطنع لعرض سلوك معين.
xenobots كانت أول روبوتات حيوية بيولوجية بالكامل تم إنشاؤها في المختبر في عام 2020 باستخدام خلايا البويضات المأخوذة من أجنة نوع من الضفادع يُسمى Xenopus laevis (ومن هنا جاء اسم Xenobots). لقد كان أول كائن اصطناعي حي، يصلح نفسه ذاتيًا، ويتكاثر ذاتيًا. تم استخدام الخلايا الحية كوحدات بناء تم تحريرها من القيود الطبيعية لبقية الجنين لتؤدي إلى ظهور شكل جديد من الحياة الاصطناعية التي تم "تصميم" مورفولوجيتها وميزاتها بشكل مصطنع. وهكذا كان Xenobot كائنًا اصطناعيًا حيًا. أظهر تطوير Xenobots أن الخلايا المشتقة من جنين برمائي يمكن برمجتها إلى الشكل والوظيفة المرغوبة عن طريق تحرير القيود الطبيعية. ومع ذلك، لم يكن معروفًا ما إذا كان من الممكن إنشاء الروبوتات الحيوية من خلايا غير برمائية أو خلايا بالغة.
أعلن العلماء الآن عن نجاح بناء الروبوتات الحيوية باستخدام خلايا بالغة من غير جنينية الانسان أنسجة ذات قدرات تتجاوز Xenobots. لقد تم تسمية هذا الروبوت الحيوي بـ "الروبوتات' بسبب ذلك الانسان الأصل.
نظرًا لأن Xenobots مشتقة من خلايا جنينية برمائية عن طريق تشكيل الخلايا بشكل فردي، فقد بدأ فريق البحث باختبار ما إذا كانت القدرة على إنشاء روبوتات حيوية تقتصر على هذه الخلايا البرمائية أم أن الخلايا البالغة غير البرمائية وغير الجنينية يمكنها أيضًا إنتاج روبوتات حيوية؟ علاوة على ذلك، إذا كانت الخلايا البذرية تحتاج بالضرورة إلى نحتها بشكل فردي لإنتاج الروبوتات الحيوية أو إذا كان اقناع الخلايا البذرية الأولية يمكن أن يؤدي أيضًا إلى البناء الذاتي للروبوتات الحيوية؟ ولهذا، بدلًا من الأنسجة الجنينية، استخدم الباحثون خلايا جسدية بالغة مشتقة منها الانسان ظهارة الرئة وكانوا قادرين على توليد هياكل حية جديدة ومتعددة الخلايا وذاتية البناء ومتحركة دون نحت يدوي أو استخدام أي آلات خارجية لإعطاء الشكل. الطريقة المستخدمة قابلة للتطوير. تم إنتاج أسراب من الروبوتات الحيوية بشكل متوازٍ والتي تحركت عبر الدفع بالأهداب وعاشت لمدة 45-60 يومًا. ومن المثير للاهتمام، أنه لوحظ أيضًا أن الإنسان الآلي يتحرك عبر فواصل في الطبقات الأحادية العصبية ويحفز الشفاء الفعال للعيوب في المختبر.
توليف الأنثروبوتات يعد هذا أمرًا مهمًا لأنه يوضح أن مرونة الخلايا التي تؤدي إلى ظهور الروبوتات الحيوية لا تقتصر على الخلايا الجنينية أو البرمائية. وقد تبين أن البالغ جسدياً الانسان يمكن للخلايا البرية دون أي تعديل وراثي أن تشكل روبوتات حيوية جديدة دون أي آلية خارجية لإعطاء الشكل.
تعد الروبوتات بمثابة تحسين مقارنة بالـ Xenobots وتقدم في التكنولوجيا ذات الصلة التي لها آثار كبيرة على إنتاج الأنسجة المعقدة للاستخدامات السريرية في الطب التجديدي. وفي المستقبل، قد يصبح من الممكن إنتاج روبوتات شخصية لكل مريض ونشرها في الجسم دون إحداث أي استجابة مناعية.
***
المراجع:
- بلاكيستون د. وآخرون 2023. الروبوتات البيولوجية: وجهات نظر حول مجال ناشئ متعدد التخصصات. الروبوتات الناعمة. أغسطس 2023. 674-686. معرف الهوية الرقمي: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142
- جوموسكايا، G. وآخرون. 2023. الروبوتات الحيوية المتحركة ذاتية البناء من البالغين الانسان خلايا البذور السلفية الجسدية. العلوم المتقدمة 2303575. تم النشر: 30 نوفمبر 2023 DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575
- جامعة تافتس 2023. الأخبار – العلماء يصنعون روبوتات بيولوجية صغيرة من الانسان الخلايا. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells
- ابراهيمخاني م.ر. و ليفين م.، 2021. الآلات الحية الاصطناعية: نافذة جديدة على الحياة. منظور العلوم. المجلد 24، العدد 5، 102505، 21 مايو 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505
***
