Onderzoekers van Taft University en het New Jersey Institute of Technology samenwerken om microscopisch kleine biologische robots te creëren die het lichaam kunnen helpen genezen na een blessure. Hoewel de zogenaamde antropobots nog niet op mensen zijn getest, zijn ze veelbelovend gebleken in petrischaalmodellen van letsel waarbij menselijke cellen worden gebruikt.
Elke antropobot bestaat uit verschillende menselijke longcellen. Deze cellen worden afzonderlijk gekweekt in een speciale omgeving en assembleren zichzelf vervolgens tot bosjes. Longcellen hebben cilia, die chaotische bewegingen kunnen maken om een aantal biologische functies uit te voeren. Wetenschappers moesten zo'n omgeving bedenken, zodat cilia over hun hele oppervlak buiten de cellen groeien. Toen de cellen tot een meercellige structuur werden samengevoegd, bedekten de cilia ze volledig. Zo'n cel kan in elke richting bewegen.
Wetenschappers maakten onderscheid tussen twee soorten cellen: sommige waren nogal bolvormig en andere hadden de vorm van een ellips. Het bleek dat de bolvormige stolsels grotendeels op hun plaats waren verpletterd. De bewegingen van de cilia op het bolvormige oppervlak compenseerden elkaar. Elliptische lichamen konden bewegen. Het traject van de beweging was afhankelijk van de dichtheid van de cilia in een of ander deel van het stolsel, maar meestal was het een cirkelvormige beweging.
Afhankelijk van hun vorm bewegen menselijke robots op twee manieren. De bolvormige mensachtige robots, die in het artikel van de onderzoekers voor Advanced Science ‘Type 1-bots’ worden genoemd, zijn verrassend minder mobiel dan de ellipsvormige of ‘Type 2-bots’. Dit komt door het feit dat de relatief gelijkmatige verdeling van de cilia ertoe leidt dat elke beweging van de cilia elkaar "compenseert". Hoewel de bolvormige antropomorfen nog steeds kunnen bewegen, zijn ze minder in staat tot efficiënte voortbeweging dan de ellipsoïde, die in rechte lijnen of strakke cirkels kunnen bewegen, afhankelijk van de dichtheid van de cilia.
Clusters van cellen ‘robots’ noemen zou misschien te genereus zijn, zoals sommige wetenschappers die niet bij het project betrokken zijn, benadrukken. Niet alleen missen antropobots elektrische componenten – wat onderzoekers er niet van heeft weerhouden de term eerder te gebruiken – maar hun bewegingen lijken zich ook niet op een specifiek lichaamsdeel te kunnen richten. Dit zou een probleem kunnen vormen voor de langetermijnmissie van de onderzoekers om humanoïde robots te gebruiken om wonden te genezen.
In het laboratorium simuleerde het team een kleine wond door een dunne laag neuronen te krabben. Toen ze menselijke robots op de kras plaatsten, leken ze een brug in de wond te creëren, waardoor de neuronen de kras een aantal dagen konden "bevestigen". Het is niet duidelijk hoe of waarom ze een wond hielpen genezen, maar onderzoekers vergelijken het vermogen van de knobbels om bruggen te vormen met mieren, die vaak samenkomen om een gat te dichten dat een enkele mier niet kan overbruggen.
Dit is slechts het topje van de ijsberg van antropobots. In hun artikel stellen de onderzoekers veel "onbeantwoorde vragen voor toekomstig werk" die betrekking hebben op het gedrag van celclusters, het potentieel voor weefselherstel en zelfs het vermogen om te leren. Door antwoorden op deze vragen te vinden, kunnen onderzoekers menselijke robots uit hun geïsoleerde omgeving halen en kijken waar ze de regeneratieve geneeskunde kunnen dienen.
Lees ook: