Ein Team von Wissenschaftlern hat synthetische Organismen geschaffen, die sich selbst replizieren können. Diese winzigen, millimetergroßen biologischen Maschinen, die als „Xenobots“ bekannt sind, haben jetzt die Fähigkeit, sich selbst zu reproduzieren – ein erstaunlicher Fortschritt in der synthetischen Biologie.
Veröffentlicht in den Proceedings of the National Academy of Sciences, verwendete ein gemeinsames Team der University of Vermont, der Tufts University und der Harvard University embryonale Zellen von Frosch Xenopus laevis, um die Xenobots zu bauen.
Seine ursprüngliche Arbeit begann im Jahr 2020, als die Xenobots zum ersten Mal „gebaut“ wurden.
Das Team entwickelte einen Algorithmus, der unzählige Zellen zusammenführte, um verschiedene biologische Maschinen zu bauen, die sich schließlich in embryonalen Froschhautzellen ansiedelten.
Die Maschinenkörper wurden aus biologischem Zellmaterial und künstlichen Elektroden zusammengesetzt. Bei Aktivierung begannen die Zellen zusammenzuarbeiten.
Hautzellen bildeten eine Art Architektur und begannen, sich zu „Körpern“ zu gruppieren, die bestimmte Aufgaben erfüllen konnten, wie das Schieben mikroskopischer Objekte oder das Organisieren und Bewegen in Formationen.
Das Team geht über die Fähigkeit hinaus, einfache Roboteraufgaben auszuführen, und hat nun den Einsatz erhöht.
„Mit dem richtigen Design werden sie sich spontan replizieren“, sagte der Co-Leiter der Forschung Joshua Bongard, Informatiker und Robotikexperte an der University of Vermont, in einer Pressemitteilung.
Genau wie der berühmte Pac-Man, der in dem mit Pillen gefüllten Labyrinth eingeschlossen ist, schwimmen die kleinen Roboter herum und beginnen, Hunderte von einzelnen Zellen in ihren „Mäusern“ zu sammeln. Ein paar Tage später erscheint ein neuer Xenobot.
„Das ist sehr unintuitiv. Es scheint sehr einfach zu sein“, sagte der Forscher Sam Kriegman in der Erklärung und fügte hinzu, dass „diese Eltern Kinder bauten, die Enkel bauten, die Urenkel bauten, die Ururenkel bauten.“
Es ist natürlich zu glauben, dass diese kleinen Xenobots eines Tages für eine Roboterrebellion und die dystopische Zukunft der Terminator-Franchise verantwortlich sein werden, aber die biologischen Maschinen sind ziemlich harmlos.
Im Gegensatz zu aktueller Technologie wie einem Laptop können die Xenobots einfach heruntergefahren werden und sich in etwa sieben Tagen wie jede Hautzelle biologisch abbauen.
Außerdem will das Team Xenobots nicht als Roboterhelfer in die Welt entlassen.
Die Idee ist vielmehr, zu untersuchen, wie ihre Erstellung zu schnelleren und besseren Algorithmen führen kann, die bereits lebende und funktionierende Zellen manipulieren können.
„Wenn wir wüssten, wie wir Zellansammlungen sagen können, was wir von ihnen wollen, dann ist das letztendlich regenerative Medizin, das ist die Lösung für traumatische Verletzungen, Geburtsfehler, Krebs und Alterung“, erklärte Michael Levin, Co-Autor der Studie.
„All diese verschiedenen Probleme sind hier, weil wir nicht wissen, wie wir vorhersagen und kontrollieren können, welche Zellgruppen sich bilden werden. Die Xenobots sind eine neue Plattform, um uns etwas beizubringen.“
