Робот из человеческих клеток

И. Иванов

Биологи активно работают над получением биороботов из живых клеток. Ученые лаборатории Майкла Левина (Michael Levin), профессора биологии Гарвардского университета и Университете Тафтса, несколько лет назад создали роботов из клеток эмбриона лягушки. Они умели передвигаться, собирать различные материалы, заживлять собственные повреждения и даже воспроизводить себя в нескольких циклах клеточных делений.

Теперь ученые решили задействовать клетки человека. Так удалось получить биороботов размером от 30 до 500 микрон из клеток трахеи. Биологи вторглись в совершенно неизведанную область, поскольку наука пока не знает механизмов, которые заставляют клетки взаимодействовать в организмах, объединяться в ткани и выполнять новые функции.

Антробот (Anthrobot) начинается с одной клетки взрослого донора, которая потом делится. Затем клетки спонтанно собираются in vitro в многоклеточные сферы, так называемые органоиды. Как известно, трахея человека покрыта цилиями, тончайшими выростами, которые помогают выбрасывать частицы, попадающие в дыхательные пути. Ученые подобрали условия роста, при которых органоиды имели сферические или эллиптические формы, также покрывались цилиями и начинали двигаться.

Биологи смогли получить целый рой биороботов. Типы их движения также были различными. Клетки колебались на месте, перемещались по прямой или двигались по кругу. В лабораторных условиях органоиды существовали 1,5–2 месяца.

Ученые планируют применять их для лечения людей, поэтому провели эксперименты по заживлению ран с их помощью. Сначала экспериментаторы вырастили двумерный слой человеческих нейронов, а затем процарапали его. Поверх царапины они добавили скопление антроботов, которое в основном состояло из двигающихся по кругу и колеблющихся роботов. Они быстро построили мостик из нейронов, чтобы рана закрылась. Без них нейроны в царапине не росли. Почему это происходит, пока не ясно. Сейчас биологи исследуют, как работает этот механизм заживления.

Профессор Левин уверен, что ант-роботы обладают «возможностями, выходящими за рамки их функций в организме». Ученые надеются разработать роботов для других медицинских применений. Например, очистки бляшек в склеротических артериях, восстановления повреждений спинного мозга или нервных пучков, распознавания бактерий и раковых клеток, локальной доставки лекарств в ткани. Биороботы, приготовленные из собственных клеток больного, не вызовут иммунный ответ при лечении, а организм сможет легко их вывести. Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.

Разные разности
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи ...
Пишут, что...
…за последнее десятилетие плотность тихоокеанских устриц Magallana gigas в двух заливах Южной Калифорнии увеличилась в 32 раза, что совпадает с летним повышением температуры морской воды на 2–4°C… …пластырь с микроиглами против ...
Маскировка, подсказанная цикадой
Тело цикады покрывают брохосомы. Эти структуры отлично поглощают свет, тем самым помогая ей маскироваться от животных, глаза которых видят в том числе и ультрафиолетовый свет. Используя 3D-принтер, исследователи создали искусственные аналоги брохосом...