„Živá technologie“ či „umělý organismus“ – takto jsou označováni roboti vzešlí z výzkumu, jež zdárně kombinuje umělou inteligenci s biologickým materiálem. Jeho výsledky byly poprvé publikovány v lednu tohoto roku. Tzv. xenoboti byli navrženi na superpočítači vědci z University of Vermont, biologové z Tufts University pak roboty na základě návrhů sestavili a testovali. „Žijící“ mikroroboti jsou vůbec první technologií svého druhu, v budoucnu by mohli nalézt uplatnění například v medicíně.
Xenoboti jsou převratným objevem na pomezí technologie a živého organismu. „Jsou to neobvyklé živoucí stroje. Není to ani tradiční robot, ani živočišný druh, ale nový artefakt: žijící, programovatelný organismus,“ říká Joshua Bongard, expert na robotiku a spoluvedoucí výzkumu na vermontské univerzitě.
Nové mikroroboty se podařilo vytvořit s využitím kmenových buněk získaných z žabích embryí. Odtud také dostali své jméno – „xeno“ pochází z Xenopus laevis, latinského názvu pro drápatku vodní. Roboti o šířce necelého jednoho milimetru se dokáží pohybovat k naprogramovanému cíli, případně také „nést náklad“, jako například léčivou látku v těle pacienta. Navíc se také umí sami hojit – poté, co je vědci zkusili téměř přeříznout napůl, se sami zotavili a pokračovali v pohybu.
Celý proces vývoje a výzkumu zahrnoval nejprve programování na superpočítači, který díky používanému algoritmu ze simulovaných buněk sestavil návrhy organismů. Ty nejslibnější formy byly poté testovány a „přivedeny k životu“ – skutečné buňky byly pod mikroskopem spojeny podle počítačových návrhů. Kromě kožních buněk žab byly použity také srdeční buňky, disponující schopností kontrakce. Takto vzniklé umělé organismy jsou tak schopné souvislého pohybu. Po seskupení se navíc dokáží pohybovat kolektivně, a také jsou schopny nést objekty. „To je prvním krokem k používání počítačem navržených organismů k inteligentnímu transportu léků,“ dodává Bongard.
Slibné využití napříč odvětvími
Kromě transportu potřebného léku do určitého místa přímo v těle pacienta, mohou xenoboti pomáhat i jinde. Podle vědců by mohli být využíváni například k odstraňování plaku uvnitř tepen. Web ecowatch.com také zmiňuje, že budoucí verze xenobotů by mohly být sestavovány přímo z vlastních buněk konkrétního pacienta a pomáhat tak hojit tkáně či léčit rakovinu. Lékařství však není jediné odvětví, v němž mohou být xenoboti uplatněni. Užiteční budou i při vyhledávání toxinů a radioaktivního materiálu či shromažďování mikroplastů v oceánech.
Velkým plusem při jejich využití je také ekologické hledisko. „Nevýhoda živé tkáně je ta, že je slabá a degraduje. Proto běžně používáme ocel. Ovšem organismy mají 4,5 milionu let praxe co se týče vlastní regenerace a života po další dekády,“ říká Bongard s tím, že xenoboti jsou plně biologicky rozložitelní: „Když jsou po sedmi dnech hotoví se svou prací, zbydou jen odumřelé kožní buňky.“
Etické aspekty
Uměle vytvořené organismy přinášejí i řadu otázek z hlediska etiky. Tak jako v příbuzných odvětvích posouvajících hranice technologického pokroku, existují i zde obavy ohledně jejich možného použití či zneužití v budoucnu. Například vědci Simon Coghlan a Kobi Leins z University of Melbourne píší pro ecowatch.com o některých rizicích – zmiňují možné zneužití těchto mikroorganismů pro „nepřátelské biologické účely“, jež zakazuje mezinárodní právo, nebo také funkční selhání u budoucích pokročilejších generací xenobotů, kteří by, v případě schopnosti reprodukce, mohli například vytlačit některé původní organismy. Je tedy jasné, že takto citlivá manipulace s biologickým materiálem musí probíhat v souladu s pevně stanovenými pravidly.
Podle Michaela Levina, spoluvedoucího výzkumu na Tuftsově univerzitě, není strach z technologického pokroku neopodstatněný: „Když si budeme zahrávat s komplexními systémy, kterým nerozumíme, přijdou neočekávané následky. Naše studie přispívá k porozumění toho, čeho se lidé bojí, tedy právě nezamýšlených následků.“
Zdroj informací: tisková zpráva UVM (University of Vermont)