Minuscule levende robotjes gemaakt van kikkercellen zwemmen in de toekomst mogelijk door je aderen om plak weg te schrapen.
Amerikaanse wetenschappers hergebruikten levende cellen die ze uit kikkerembryo's haalden en assembleerden de cellen tot een compleet nieuwe levensvorm. De millimeter grote organische robots, die ze xenobots noemen, kunnen in een vloeistof naar een doel kruipen.
Zo kunnen ze bijvoorbeeld een 'vracht' zoals medicijnen in het menselijk lichaam op een specifieke plek afleveren. De xenobots blijken zichzelf bovendien te kunnen helen als ze gesneden worden.
Programmeerbaar organisme
Volgens onderzoeker Joshua Bongard zijn het unieke levende machines. "Ze zijn geen traditionele robot maar ook geen diersoort. Het is een nieuwe klasse artefact: een programmeerbaar levend organisme."
De wetenschappers gebruikten een supercomputer om duizenden mogelijke levensvormen te ontwerpen en te simuleren. De ontwerpen die in de virtuele wereld het best overleefden werden uitgekozen, verfijnd en uiteindelijk bleven er aantal ontwerpen over die de wetenschappers wilden testen.
Het team gebruikte huid- en hartstamcellen uit embryo's van Afrikaanse kikkers die ze onder een microscoop opknipten om ze vervolgens weer volgens het ontwerp van de levensvormen aan elkaar te verbinden. De geassembleerde cellen als xenobots bewogen zich door het samentrekken van de hartcellen precies voort volgens de geprogrammeerde patronen.
Wekenlang voortbewegen
Deze programmeerbare xenobots kunnen zich zelfstandig wekenlang voortbewegen in vloeistoffen gevoed door de energie die in hun embryonale cellen zit opgeslagen. De wetenschappers programmeerden xenobots op verschillende manieren. Zo bewoog een groep xenobots in cirkels terwijl ze kleine pellets gezamenlijk naar een centrale locatie duwden.
Andere xenobots kregen een gat in het midden om wrijving te verminderen. In simulaties konden de wetenschappers dit gat met succes gebruiken om een vracht zoals een medicijn te vervoeren.
De toepassingen zijn legio, zegt projectleider Michael Levin: "Ze zouden nare stoffen of radioactieve vervuiling kunnen opsporen, microplastics in de oceanen kunnen verzamelen of door aderen kunnen zwemmen om plak weg te schrapen."
Angst
De ontwikkeling van levende robots zal bij menigeen nachtmerriescenario's oproepen. Die angst is volgens de wetenschappers niet onterecht. "Als we gaan rommelen met complexe systemen die we niet begrijpen, dan krijgen we ongewenste gevolgen," aldus Levin.
Hij zegt dat hun werk juist een stap in de richting is om die systemen beter te begrijpen. "Dit onderzoek is een directe bijdrage om grip te krijgen op datgene waar mensen bang voor zijn."