ابتكار روبوتات بيولوجية من خلايا الضفادع قادرة على تذكر محيطها والشفاء الذاتي!

طور باحثون روبوتا حيويا (xenobots) جديدا ومحسنا، ضمن آلات بيولوجية صغيرة أنشئت من خلايا الضفادع التي يمكنها تنظيم نفسها في جسم واحد كـ "سرب" وحتى "تذكر" محيطها.

وتأتي الروبوتات المطورة مبنية على العمل، الذي كشف النقاب عنه لأول مرة العلماء في جامعة تافتس وجامعة فيرمونت العام الماضي، ما أدى إلى تحسين التصميم للسماح لها بالتحرك بشكل أسرع والعيش لفترة أطول وتجميع أنفسها للعمل بشكل جماعي كوحدة واحدة، وهي عملية تعرف باسم "التنظيم الذاتي الخلوي".

وحُدد هذا الاختراق في مقال نشر في مجلة Science Robotics يوم الأربعاء، ويمكن أن يلقي الضوء على "ذكاء السرب" في مملكة الحيوانات وخارجها.

وقال الباحث في جامعة فيرمونت، جوش بونغارد: "بحث علماء الروبوتات في ذكاء السرب لفترة طويلة، ودرس علماء الأحياء ذكاء الأسراب في الكائنات الحية. وهذا شيء بينهما، والذي أعتقد أنه مثير للاهتمام نوعا ما".

وقال فريق البحث أيضا إن عملهم أظهر أن "الذاكرة الجزيئية القابلة للكتابة" ممكنة، ما يمنح xenobots القدرة على "تسجيل التعرض لطول موجي معين من الضوء" باستخدام نوع خاص من البروتين يتحول إلى اللون الأحمر عند تعرضه للضوء الأزرق.

وبينما اعتمد التكرار السابق على تقلص الخلايا العضلية للحركة، يستخدم النموذج الجديد هياكل تشبه الشعر على سطحه تُعرف باسم الأهداب، ما يسمح لها بالزحف والسباحة بشكل أسرع. وما يزال الإصدار المحدث قادرا على الشفاء الذاتي، وهو قادر أيضا على البقاء لمدة أطول بثلاثة إلى سبعة أيام من سابقه، والذي استمر لمدة أسبوع تقريبا.

وقال العلماء: "تقدم هذه النتائج معا نظاما أساسيا يمكن استخدامه لدراسة العديد من جوانب التجميع الذاتي وسلوك الأسراب والهندسة الحيوية الاصطناعية، بالإضافة إلى توفير آلات معيشة متعددة الاستخدامات وذات أجسام ناعمة للعديد من التطبيقات العملية في الطب الحيوي والبيئة".

ويبلغ حجم الآلات العضوية ما بين ربع ونصف المليمتر، وصُممت بمساعدة كمبيوتر عملاق، والذي استخدم خوارزمية تطورية لإنشاء مخططات مجهرية. إنها مصنوعة من الخلايا الجذعية المأخوذة من أجنة الضفادع، وهي قابلة للتحلل بشكل كامل، ما يرفع الآمال في إمكانية استخدامها بأمان يوما ما في جسم الإنسان ولتنظيف البيئة. ولم يتطرق الباحثون إلى احتمال أن يتم تسليح الروبوتات أو استخدامها في التطبيقات العسكرية، على الرغم من أن جناح الأبحاث المتقدم في البنتاغون، DARPA، لعب بأفكار مماثلة في الماضي.

وثبت أن تصنيف الروبوتات الشبيهة بالزومبي أكثر صعوبة، حيث يقترح الباحثون أنهم ربما يكونون أوجدوا فئة جديدة تماما من أشكال الحياة، من خلال التداخل بين علم الأحياء والتكنولوجيا غير الحية.