Предыдущие исследования использовали клетки эмбрионов лягушки для создания биороботов (ксеноботов), однако ученые из Университета Тафтса и Института Висса в Гарварде пошли дальше и попытались сгенерировать биороботов из клеток трахеи человека.
Помогаем
Поможем врагу с билетами на кобзона. Собираем на Mavic для наших защитников
Оказалось, что такие биороботы могут двигаться самостоятельно и стимулировать заживление поврежденных нейронов без генетических модификаций и с расширенными возможностями.
«Мы хотели исследовать, что могут делать клетки, кроме стандартных функций в организме», — сказала Гизем Гумуская, ведущий автор исследования. «Путем перепрограммирования взаимодействия между клетками можно создать новые многоклеточные структуры, подобно тому, как камень и кирпич могут быть организованы в стены».
Исследователи взяли клетки трахеи человека и разработали новый протокол, который использовал способность бронхиальных эпителиальных клеток-предшественников образовывать многоклеточные сфероиды с ресничками — микроскопическими структурами, похожими на волоски, которые вибрируют, чтобы двигаться. Процесс модифицировали и получили структуры уже извне, а не внутри.
Через несколько дней новые клетки, которые исследователи назвали «антроботами» начали двигаться с помощью ресничек. Когда они выросли от 30 до 500 микрон, некоторые имели сферическую форму и были полностью покрыты ресничками, тогда как другие имели неправильную форму с частичным покровом. Распределение ресничек определяло то, как биороботы двигались — прямым или извилистым путем.
В лабораторных условиях антроботы обычно жили от 45 до 60 дней, прежде чем естественным образом биодеградировали.
«В отличие от ксеноботов, антроботам не нужны пинцеты или скальпели для придания формы, они «самособираются». И мы можем использовать взрослые клетки – даже клетки пожилых пациентов – вместо эмбриональных клеток».
Далее исследователи вырастили 2D-слой человеческих нейронов в лабораторной посуде и немного поцарапали его, чтобы создать «рану», лишенную клеток. Они поместили в тарелку рой антроботов и наблюдали, как они двигаются по поверхности нейронов. Боты стимулировали рост, восполняя пробел, вызванный раной, и создали мост из нейронов такой же толщины, как здоровые клетки. В ране, где отсутствовали антроботы, нейроны не росли.
Вакансии
Senior Back End Engineer (Node) Go Interactive
Full Stack Developer (Next.js React Nest.js) Amofintech, Київ
Преимуществом использования человеческих клеток является возможность создания ботов из собственных клеток пациента для выполнения терапевтической работы без запуска иммунного ответа или потребности в лечении иммунодепрессантами.
В будущем биороботы смогут чистить артерии от бляшек, восстанавливать повреждения спинного мозга или нервов сетчатки, распознавать бактерии или раковые клетки, или доставлять лекарства в целевые ткани. Теоретически антроботы могут помочь залечить ткани, доставляя прорегенеративные препараты.
Курс UI/UX для геймдеву. під час навчання ви розробите проекти для портфоліо, що складається з 5 ключових аспектів UX/UI-дизайну, та отримаєш необхідні навички для професійного росту. Більше про курс
Исследование было опубликовано в журнале Advanced Science.
Источник: New Atlas