Xenobot, i primi robot viventi (non) sono rane

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Ricercatori statunitensi “portano alla vita” i primi organismi programmabili

Un gruppo di ricercatori statunitensi, dell’università del Vermont e TUFTS University, ha creato microorganismi artificiali utilizzando delle cellule di rana sudafricana Xenopus Laevis. Questi organismi, secondo Joshua Bongard, sono dei veri e propri organismi viventi programmabili. 
A metà tra Xenopus e Robots, i Xenobot, dalla grandezza di un millimetro, sarebbero capaci di muoversi verso un obiettivo, portare un carico (come un medicinale) e persino auto ripararsi dopo tagli. 

“Queste sono nuove macchine viventi. Non sono né robot tradizionali né una specie animale conosciuta. È un nuovo tipo di artefatto: un organismo vivo e programmabile.” 

Come nasce uno xenobot

Nella presentazione della ricerca alla Proceedings of the National Academy of Science si legge: 

“La maggior parte delle tecnologie sono fatte di acciaio, cemento, plastiche e sostanze chimiche che si decompongono e col tempo possono produrre effetti negativi per la salute e per l’ambiente. Quindi sarebbe utile costruire tecnologie usando materiali biocompatibili e rinnovabili; i migliori candidati sono proprio gli organismi viventi.” 

Per raggiungere questo obiettivo gli scienziati hanno utilizzato un “Deep Green Supercomputer”, con degli algoritmi evolutivi. Ossia algoritmi particolari che permettono di individuare la migliore soluzione ad un problema tramite una specie di selezione naturale per scegliere le caratteristiche desiderate. 

Attraverso regole basilari di biofisica e nozioni base sulle capacità delle cellule della pelle e del cuore di una rana, le simulazioni più promettenti sono state selezionate e migliorate. Successivamente, le simulazioni sono state “portate alla vita” con l’impiego di cellule staminali di Xenopus Laevis: separate, incubate, programmate e riassemblate in una forma mai vista prima. 

I risultati sono stati sorprendenti. 

“Questa ricerca per la prima volta progetta completamente macchine biologiche da zero” 

Attraverso le contrazioni spontanee delle cellule del cuore, gli Xenobots erano in grado di muoversi in modo ordinato e coerente seguendo i pattern programmati, ma anche di propri. Inoltre hanno mostrato una capacità di resistenza fino a una settimana di continua esplorazione in acqua, ma, se girati sottosopra, hanno mostrato di non saper reagire se non agitando le loro zampette come dei minuscoli scarafaggi. 

Utilizzi futuri

In futuro questa nuova tecnologia potrebbe essere impiegata per affrontare vari problemi, come ripulire l’ambiente dalle microplastiche o distribuire medicine in modo mirato nei pazienti. 

Ovviamente i xenobot sono ancora in fase di ricerca e prima che possano trovare utilizzo pratico ci vorrà ancora tempo. Inoltre bisogna considerare i limiti di questa tecnologia. 

I xenobot sono delle tecnologie ottenute con delle micromanipolazioni, il che significa che un ricercatore li crea singolarmente intervenendo su cellule e tessuti. Avendo una sopravvivenza relativamente breve, la produzione potrebbe essere estremamente costosa. Inoltre fuori dal laboratorio è probabile che non ottengano risultati promettenti, in quanto dovrebbero affrontare molti agenti ambientali aggressivi che facilmente potrebbero neutralizzarli.

Insomma, solo il tempo potrà dirci se siamo di fronte ad una vera rivoluzione scientifica! 

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