ابتكر العلماء روبوتات حية صغيرة باستخدام خلايا بشرية معزولة من القصبة الهوائية، وربما تكون قادرة في يوم من الأيام على المساعدة في شفاء الجروح أو الأنسجة التالفة، وفقًا لدراسة جديدة.
وأطلق على هذه الروبوتات اسم "انثروبوتس"، إذ إن هناك فرقا كبيرا بينها وبين روبوتات "زينوبوتس"، التي صنعت من خلايا جذعية مصدرها أجنة الضفدع الأفريقي المخالب، "القيطم الأفريقي".
كيف يصنع؟
يبدأ الـ"انثروبوتس" كخلية واحدة منزوعة من سطح قصبة هوائية لمتبرع بالغ، حيث تكون مغطاة بنتوءات شعرية تسمى الأهداب والتي تموج ذهابًا وإيابًا.
تساعد الأهداب خلايا القصبة الهوائية على دفع جزيئات صغيرة تجد طريقها إلى الممرات الهوائية في الرئة، إذ تختبر عمل هذه الخلايا الهدبية عندما نتخذ الخطوة الأخيرة المتمثلة في طرد الجزيئات والسوائل الزائدة عن طريق السعال أو تنظيف الحلق.
وقد أظهرت دراسات سابقة أجرتها مختبرات أخرى أنه عندما تنمو الخلايا في المختبر، فإنها تشكل بشكل تلقائي كريات صغيرة متعددة الخلايا تسمى العضيات.
وطور الباحثون ظروف النمو التي شجعت الأهداب على التوجه نحو الخارج على الأعضاء العضوية، وقد لاحظوا أشكالًا وأنواعًا مختلفة من الحركة، وهي أول ميزة مهمة تمت ملاحظتها في منصة الروبوتات الحيوية.
ومن خلال إضافة ميزات أخرى تسهم بها خلايا مختلفة، يمكن تصميم الروبوتات للتنقل عبر الجسم وأداء وظائفه، أو المساعدة في بناء الأنسجة المهندسة في المختبر.
وقام فريق العلماء، بمساعدة سيمون غارنييه من معهد نيوجيرسي للتكنولوجيا، بتمييز الأنواع المختلفة من الروبوتات التي تم إنتاجها، ولاحظوا أن الروبوتات تندرج ضمن فئات قليلة منفصلة من الشكل والحركة، تتراوح في الحجم من 30 إلى 500 ميكرومتر أي من سمك شعرة الإنسان إلى نقطة قلم رصاص مبري، مما يملأ مكانة مهمة بين تكنولوجيا النانو والأجهزة الهندسية الأكبر حجمًا.
ولوحظ أن بعض هذه الروبوتات اتخذ الشكل الكروي المغطى بالكامل بالأهداب، وبعضها كان غير منتظم أو على شكل كرة قدم مع تغطية غير مكتملة للأهداب، أو مغطى من جانب واحد فقط.
وتميل تلك الكروية المغطاة بالكامل بالأهداب إلى الحركة بشكل متمايل، فيما تميل الروبوتات ذات الأهداب الموزعة بشكل غير متساوٍ إلى التحرك للأمام لفترات أطول في مسارات مستقيمة أو منحنية، وعادة ما تبقى على قيد الحياة لمدة تتراوح بين 45 إلى 60 يومًا في ظروف المختبر قبل أن تتحلل بيولوجيًا بشكل طبيعي.
أخبار ذات صلة
فوائد مستقبلية
نظرًا لأن ليفين وفريقه يخططون في نهاية المطاف لصنع روبوتات بشرية ذات تطبيقات علاجية، فقد قاموا بإنشاء اختبار معملي لمعرفة كيف يمكن للروبوتات الحيوية أن تشفي الجروح، ويتضمن النموذج زراعة طبقة ثنائية الأبعاد من الخلايا العصبية المستمدة من الخلايا الجذعية العصبية.
ووفقًا للباحثين، فإن التطوير الإضافي للروبوتات الحيوية يمكن أن يؤدي إلى تطبيقات أخرى، بما في ذلك إزالة الترسبات المتراكمة في شرايين مرضى تصلب الشرايين، أو إصلاح الحبل الشوكي أو تلف أعصاب الشبكية، أو التعرف على البكتيريا أو الخلايا السرطانية، أو توصيل الأدوية إلى الأنسجة المستهدفة.
