Výzkumníci z Tuftsovy univerzity a Wyssova institutu Harvardovy univerzity vytvořili z lidských průdušnicových buněk malé biologické roboty, které nazývají Anthrobots, podporující růst neuronů v umělých ránách. Tento objev je výchozím bodem pro vizi vědců využít bioboty jako nové terapeutické nástroje pro regeneraci, hojení a léčbu nemocí.
V studii, publikované v časopise Advanced Science vědci zjistili, že mnohobuňkové roboty lze vytvořit z dospělých lidských buněk bez jakýchkoli genetických úprav. Jejich velikost se pohybuje od šířky lidského vlasu po špičku ořezané tužky. Každý antrobot začíná jako jediná buňka získaná z dospělého dárce. Pocházejí z povrchu průdušnice a pokrývají je výběžky zvané řasinky, které se vlní sem a tam. Výzkumníci vyvinuli podmínky růstu, které podporovaly, aby řasinky na organoidech směřovaly ven. Během několika dní se začaly roboty pohybovat, poháněny řasinkami, které fungovaly jako vesla.
Vědci dali lidským buňkám po desetiletích klidného života v průdušnici šanci restartovat se a najít způsoby, jak vytvořit nové struktury. Zjistili, že buňky nejenže mohou vytvářet nové mnohobuněčné tvary, ale mohou se také různě pohybovat po povrchu lidských neuronů pěstovaných v laboratorní misce a podporovat nový růst, aby vyplnily mezery vzniklé poškrábáním vrstvy buněk.
Tento objev je výchozím bodem pro vizi vědců využít bioboty jako nové terapeutické nástroje pro regeneraci, hojení a léčbu nemocí.Protože výzkumníci nakonec plánují vyrábět antroboty s terapeutickým využitím, vytvořili laboratorní test, aby zjistili, jak by roboti mohli hojit rány. Model zahrnoval pěstování dvourozměrné vrstvy lidských neuronů. Pouhým poškrábáním vrstvy tenkou kovovou tyčinkou pak vytvořili otevřenou „ránu.“ Aby zajistili, že bude trhlina vystavena husté koncentraci Anthrobotů, sformovali „superboty,“ teda jejich shluk. Jak přesně Anthroboti podporují růst neuronů, zatím není jasné, ale výzkumníci potvrdili, že neurony rostou pod plochou pokrytou jejich shlukem.
Antroboti by mohli léčit rány či dodávat léky do tkání
K výhodám použití lidských buněk patří možnost zkonstruovat roboty z vlastních buněk pacienta, které budou vykonávat léčebnou činnost bez rizika vyvolání imunitní reakce nebo potřeby imunosupresiv. Vydrží jen několik týdnů, než se rozpadnou. Mohou se tak po vykonání své práce snadno znovu vst do těla. Mimo tělo mohou antroboti přežívat pouze ve velmi specifických laboratorních podmínkách. Nehrozí tak riziko expozice nebo nechtěného rozšíření mimo laboratoř. Stejně tak se nerozmnožují a nemají žádné genetické úpravy, takže nehrozí, že by se vyvíjeli nad rámec stávajících ochranných opatření.
Podle vědců by další vývoj robotů mohl vést k dalším aplikacím. Příkladem je odstraňování nahromaděného plaku v tepnách pacientů s aterosklerózou, opravy poškození míchy nebo nervů sítnice, rozpoznávání bakterií nebo rakovinných buněk nebo dodávání léků do cílových tkání.
Zdroj: Science Daily