Kromě samotného vývoje nanorobotů si vědci neustále pohrávají s myšlenkou propojení umělé a živé tkáně. Jak může vypadat evoluce, která neproběhla v přírodě, ale v superpočítači?

O xenobotech se říká, že jsou živí a jsou produktem jakési umělé evoluce, dokonce se údajně nemusí od lidí nic učit.

Světu je představila skupina výzkumníků z University of Vermont pod vedením Michaela Levina a biologové z Tufts University pod vedením Joshe Bongarda.

Jak jsou vlastně živí?

Xenoboti jsou dle svých tvůrců tvořeni zcela výhradně živými buňkami, přičemž jsou stvořeni pouze k vykonávání určitých aktivit s předem definovaným designem. Celý jejich vývoj byl utvářen v supervýkonných počítačích s pomocí umělé inteligence (AI).

Původně nechali informatici vytvořit jen zcela náhodné virtuální buňky, a ty následně podrobili testování, zda jsou schopny vykonávat předem určené funkce – jestli se např. dokážou pohybovat po rovné ploše.

Následně zvolili ty „nejnadějnější“ a provedli u nich jakousi evoluci. Zvolena byla modelace pohybu v určitých tempech, směru a prostředí.

Jako výchozí surovina k výrobě xenobotů posloužila embrya africké žáby drápatky vodní (Xenopus laevis), od níž je ostatně také odvozen samotný název.

Vědci stvořili dva typy buněk, pokožky a srdeční svaloviny, zatímco ty srdeční spontánně tepaly a pohybovaly se, ty kožní poskytovaly ochranu a oporu.

Malé s velkým významem

Přímou výrobu buněk zajišťoval výzkumník Douglas Blackiston z Tufts University podle evolučních plánků, přičemž xenoboti z buněk neměřili více než jeden milimetr. Případné shluky byly „krájeny“ a následně spojovány s jistou pomocí mikronástrojů.

To byla prakticky jediná přímá lidská práce, zbytek zaštiťoval počítač, vše probíhalo autonomně, s výrobou xenobotů bez lidských zásahů se ostatně do budoucna počítá. „Budou se xenoboti chovat tak, jak předvídá umělá inteligence?

Budou plnit úkoly, pro které byli počítačovou evolucí designovaní? Ano!,“ říká jeden z vedoucích výzkumu. Již nyní bez obtíží zvládají chůzi či přemisťování mikroskopických objektů a jejich tvůrci s nimi mají veliké plány.

Hodlají je „nasadit“ jako jakési transportéry léků po lidském těle, aby byla případná léčba co nejcílenější, čímž by mohli velice pomoci v boji např. s rakovinou.

Potenciál však mají také v běžné přírodě, jež je zahlcena plasty a mikroplasty, které by xenoboti mohli sbírat a transportovat na jedno předem určené místo, kde by se mohly ekologicky likvidovat.

Xenobot vs. kyborg

Prozatím se nepřipravuje žádná válka mezi umělými bytostmi, nicméně věda postupuje každý den a že vědci mají s xenoboty již velké pokroky, dokázali. Jak jsou na tom s kyborgy?

„Kříženec“ člověka a stroje je známý, jedná se o různé protetické robotické pomůcky apod. Co když se ale lidská, nebo biologická část vloží do stroje?

Odborníci z Institute of Industrial Science při University of Tokyo např. v loňském roce vyvinuli robotické zařízení obsahující živou tkáň, které navíc dokázalo fungovat déle než týden. Výzkumníci ke svému výtvoru využili techniku stereolitografie.

Jakmile začali u skeletu, museli připevnit klouby a další úchyty k upevnění tkáně, potřebné kontrakce svalů následně zajistili pomocí elektrod, jež byly vyrobeny již standardní fotolitografií, svaly byly složeny z určitého typu kmenových buněk, které byly začleněny do hydrogelových fólií.

„Jakmile jsme vybudovali svaly, úspěšně jsme je v robotovi použili jako antagonistické páry, přičemž jeden z nich se stahuje a druhý rozšiřuje – stejně jako v těle,“ uvedl Shoji Takeuchi, jeden z tvůrců části kyborga.