Ксеноботы — синтетические организмы, изобретённые в 2020 году, которые автоматически создаются компьютерами для выполнения определённой функции и строятся путём объединения различных биологических тканей. Названы в честь африканской шпорцевой лягушки с когтями (Xenopus laevis).
Ксеноботы имеют ширину менее 1 миллиметра и состоят только из двух элементов: клеток кожи и клеток сердечной мышцы, полученных из стволовых клеток, забранных на ранней стадии развития эмбрионов лягушки (стадии бластулы). Клетки кожи представляют собой жёсткую раму организма, а клетки сердца выполняют роль небольших моторов, сжимаясь и расширяясь в объёме, обеспечивая ксеноботу возможность продвигаться вперёд.
Выбор формы тела ксенобота и взаимного расположения его кожных и сердечных клеток диктуется конкретной задачей, для выполнения которой его разрабатывают. Для этого используется компьютерная симуляция методом проб и ошибок (эволюционный алгоритм). В настоящее время разработанные ксеноботы способны ходить, плавать, толкать гранулы, переносить полезные грузы и совместно работать в рое, например, чтобы собирать мусор, разбросанный по поверхности их тарелки, в аккуратные кучки. Они могут выживать за счёт собственных резервов в течение нескольких недель без дополнительного питания и излечить себя после разрезания.
Потенциальные применения:
В настоящее время ксеноботы в основном используются в качестве научного инструмента для изучения того, как клетки взаимодействуют друг с другом для построения сложных тел во время морфогенеза. Тем не менее, поведение и биосовместимость современных ксеноботов предполагают несколько потенциальных сфер применения.
К примеру, учитывая, что ксеноботы состоят исключительно из клеток лягушки, то есть являются биоразлагаемыми, их можно было бы использовать для очистки океана от микропластика. Предполагается, что рой ксеноботов будет способен, работая совместно, находить и собирать микропластик в большие шары, который дальше будет подбираться кораблями или дронами для доставки в центр переработки. В отличие от традиционных технологий, ксеноботы не добавляют дополнительного загрязнения, поскольку после работы они биоразлагаются: после исчерпания энергии жиров и белков, естественным образом запасённых в их тканях, они превращаются в мёртвые клетки кожи.
В медицине в будущем ксеноботы, выращенные из собственных клеток человека, могут быть использованы для целенаправленной доставки лекарств в ткани организма, что могло бы помочь обойти проблемы иммунного ответа других видов микро-роботизированных систем доставки. Такие ксеноботы потенциально могут быть использованы для удаления налёта со стенок артерий, а также для локализации и лечения заболеваний.
| Мировой опыт |
