اولین ربات زنده و خود درمانگر دنیا
دانشمندان با استفاده از سلول های بنیادی قورباغه اولین ربات زنده و خود درمانگر دنیا را ساختند. به گفته آنها این ربات، «نوع کاملاً جدیدی از موجود زنده» است.
ربات های زنده با همکاری محققان دانشگاه ورمانت (University of Vermont) و دانشگاه تافتس (Tufts University) ساخته شده و با در نظر گرفتن قورباغه پنجه دار آفریقایی، «Xenobot» نامگذاری شده اند.
ربات های مذکور به خاطر اندازه بسیار کوچک (کمتر از یک میلیمتر) می توانند در بدن انسان حرکت کنند. آنها توانایی جا به جایی، شنا کردن و کار گروهی را داشته و تا هفته ها بدون غذا زنده می مانند.
محققان برای ساخت ربات های مورد بحث سلول های بنیادی را از جنین قورباغه استخراج کرده و آنها را رشد دادند. آنها سپس سلول ها را برش داده و به کمک ابرکامپیوتر به شکل اعضای بدن که تاکنون در طبیعت دیده نشده، درآوردند.
به گفته دانشمندان سلول های پوستی ساختار را شکل داده و سلول های ماهیچه قلب نیز سبب حرکت مستقل ربات می شوند. این ربات ها قابلیت خود درمانگری نیز داشته و پس از برخورد جسم نوک تیز، خود را مداوا کرده و به حرکت ادامه می دهند.
به گفته محققان ربات Xenobot نه یک ربات سنتی است و نه یک موجود زنده؛ بلکه نوع جدیدی از موجود مصنوعی زنده و قابل برنامه ریزی است. این ربات ها شبیه حباب های صورتی رنگ و قابل حرکت بوده و در ساختار آنها هیچ چرخ دنده یا بازوی رباتیک به کار نرفته است. به گفته محققان این «ماشین های بیولوژیکی» توانایی دستیابی به اهدافی را دارند که از توان ربات های فلزی و پلاستیکی خارج است.
پژوهشگران با اشاره به اینکه ربات های معمولی با گذشت زمان فرسوده شده و اثرات مخربی روی سلامت و محیط زیست بر جای می گذارند، ربات Xenobot را دوستدار محیط زیست دانسته و به ضرر کمتر آن برای سلامتی انسان تأکید کردند.
از این ربات ها می توان در طیف گسترده ای از کارها از جمله پاکسازی ضایعات هسته ای، جمع آوری پلاستیک های بسیار ریز از دریا و درمان تصلب شرایین استفاده کرد. این ربات ها می توانند بدون غذا تا روزها و هفته ها در محیط های آبی فعالیت کنند؛ به همین دلیل می توان از آنها برای انتقال دارو در بدن نیز استفاده کرد.
علاوه بر این ها می توان از ربات Xenobot برای مطالعه بیشتر در مورد سلول ها نیز استفاده کرد که درب های جدیدی را به روی روش های درمانی پیشرفته و افزایش طول عمر انسان خواهد گشود.
محققان با ذکر اینکه دستاورد آنها تأثیر بسیار بزرگی در حوزه پزشکی ترمیمی (Regenerative Medicine) دارد، به چند مورد از موارد استفاده باورنکردنی ربات مورد بحث از جمله تصحیح نقص های مادرزادی، ریشه کن کردن پیری و تبدیل تومورها به بافت معمولی اشاره کرده و می گویند آنها برای احیاء سریع پس از عمل جراحی و درمان بیماری های دژنراتیو نیز کاربردی خواهند بود.
ربات Xenobot خواننده را یاد فیلم های علمی-تخیلی و ویران شهرهای آینده می اندازد؛ ولی محققان می گویند جای نگرانی نیست، چون Xenobot ها توانایی نمو و تولید مثل نداشته و با اندوخته غذایی خود تا حدود یک هفته زنده می مانند. البته طول عمر آنها در صورت قرارگیری در محیط های غنی از مواد مغذی تا چند هفته افزایش پیدا خواهد کرد.
ایده‌های جدید از آدم‌هایی که فرصت دارند به ایده‌های جدید بپردازند، بسیار بیشترند و سریعتر هم زیاد می‌شوند. یکی از این ایده‌ها، طراحی و ساخت روبات‌های مینیاتوری با استفاده از سلول‌های زنده است که حالا گروهی از دانشگاه‌های ورمونت و تافتز آن را به انجام رسانده‌اند. این گروه توانسته‌اند ساختارهایی از سلول‌های زنده بسازند که می‌توانند کارهایی خاص انجام دهند. سلول‌های سازنده این ساختارها با دستکاری سلول‌های پایه برداشت شده از نوعی قورباغه تولید شده‌اند که در کنار هم مانند قطعات لگو یک ساختار سه‌بعدی می‌سازند.
بعضی از این سلول‌ها به سلول‌های بافت قلبی بدل شده و بعضی بافت پوست. آنچه این دو نوع سلول را از هم متفاوت می‌کند آن است که سلول‌های بافت قلبی با تپش برای لحظه‌ای تغییر اندازه می‌دهند اما سلول‌های پوستی نه. سپس محققین بر اساس الگوهایی از پیش طراحی شده، شروع به چیدن گروه‌های سلولی روی هم کردند. اما کدام الگو؟ و طراحی این الگوها چگونه است؟
برای طراحی الگوها، آنها با استفاده از روش‌های هوش‌مصنوعی ساختارهایی تولید کردند که بعضی از سلول‌های آنها تپنده (مکعب‌های قرمز) و سلول‌های دیگر ثابت (مکعب‌های سبز) بودند. این ساختارها درون یک محیط شبیه‌سازی فیزیکی مورد بررسی قرار می‌گیرد تا شکل رفتار ساختار (روبات؟) که با تپش سلول‌های قرمز تغییر می‌کند، مشخص شود. با بهره‌گیری از الگوریتم فرگشتی، به مرور ساختارهایی جدید طراحی شد که بتوانند عملیات خاصی را بهتر و بهتر انجام دهند. برای مثال ساختاری که بتواند در محیط حرکت کند یا چیزی را با خود حمل کند.
پس از سرهم کردن این ساختارها با استفاده از سلول‌های برگرفته از سلول پایه قورباغه، آنچه حاصل شد را می‌توان نوع جدیدی از ماشین‌ها در نظر گرفت. ماشینی با اجزای زنده که DNA مشخصی دارند. گرچه خود این اجزا و DNAشان هم می‌تواند دستکاری شود. این کار همین امروز هم صورت می‌گیرد و شاخه‌ای از دانش به نام «زیست مصنوعی» است که در آن هم با طراحی DNA خاص می‌توان باکتری‌ها و ویروس‌های مهندسی‌شده خلق کرد که کارهایی خاص برای ما انجام دهند.
تفاوت پروژه اخیر در آن است که در ابعادی بزرگتر با موضوع مواجه می‌شود. از کاربردهای مهم مهندسی زیستی، مهندسی متابولیزم است که برای مثال می‌توان با استفاده از آن، ارگانیزم‌هایی ساخت که از هوا برایمان غذا بسازند! یا پلاستیک را تجزیه کنند یا حتی برایمان دارو تولید کنند. اما این زنوبات‌های جدید، به ساختار و سازوکار ریختی یک توده زنده توجه می‌کنند. نام آنها برگرفته از موجودی است که سلول‌های سازنده‌شان از آن گرفته شده است. نوعی قورباغه افریقایی به نام Xenopus laevis. با چیدن سلول‌های زنده کنار هم، ساختاری موقتی ایجاد می‌کنند که پس از مدتی هم با مرگ سلول‌هایش از میان می‌رود. اما تا زمانی که سلول‌ها زنده باشند، می‌توانند مانند موتور و تسمه و چرخ‌دنده‌های یک ماشین ایفای نقش کنند و کارهایی خاص انجام دهند. سلول‌های زنده سازنده این روبات‌ها همراه خود ذخیره کوچکی از غذا همراه دارند. هنگامی که غذایشان تمام شود، خواهند مرد و ربات از کار می‌افتد. با این حساب می‌توانند بدون مشکل در بدن موجودات زنده دیگر هم استفاده شود.
هنوز خیلی خیلی زود است نگران روبات‌های زنده شورشی یا حتی طراحی شده توسط دانشمندان دیوانه قدرت باشیم که بشر را منقرض کند. این فناوری هنوز بسیار ابتدایی است
این روبات‌ها به روشی مشابه کامپیوترهای امروزی که قابل‌برنامه‌ریزی هستند، قابلیت دریافت و اجرای برنامه را ندارند. آنها دستگاه عصبی ندارند و نمی‌توان به آنها دستور داد کاری جز آنچه برای آن طراحی شده‌اند انجام دهند. بیشتر ماشین‌هایی هستند که شکل ساختارشان کاری که می‌کنند را تعیین می‌کند. اما این ساختار ویژه را هم می‌توان نوعی برنامه‌ریزی دانست. به همین دلیل محققان آنها را «قابل برنامه‌ریزی» خطاب کرده‌اند. گرچه این شاخه‌ای جدید از فناوری روبات‌های زیستی است و ممکن است در طی دهه‌های بعد خبرهای هیجان‌انگیزتری هم درباره آنها بشنویم، اما هنوز خیلی خیلی زود است نگران روبات‌های زنده شورشی یا حتی طراحی شده توسط دانشمندان دیوانه قدرت باشیم که بشر را منقرض کند. این فناوری هنوز بسیار ابتدایی است و خیلی زود است نگران سواستفاده‌های احتمالی از آن باشیم. بله، در نهایت فرصت و سرمایه‌گذاری کافی که روی آن -مانند هر فناوری دیگر- شود، می‌تواند ابزاری کارا برای رسیدن به اهداف خاص باشد. به‌جای ترس از آن باید سازوکار توسعه دانش و نظارت بر فناوری را به گونه‌ای تصحیح کرد که فناوری‌های جدید به جای آنکه برای بخش بزرگی از مردم ترس و نگرانی ایجاد کند، امید و امکان زیستن در جهانی بهتر را به آنها نوید دهد. ضمنا همین امروز هم خطرات بزرگی تهدیدمان می‌کنند که شاید این نوع فناوری‌ها بتوانند دیر یا زود برای حل آنها به کمک‌مان بیایند. شاید برای پاک کردن اقیانوس‌ها از آلودگی یا رساندن دارو به عمق بافت‌های بدن.
کلیپ متن در تلگرام : metallurgydata@