Domů     Když potkal xenobot kyborga
Když potkal xenobot kyborga
5.8.2021

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?

Co že se to vlastně vědcům podařilo sestrojit? Foto: pixabay
Co že se to vlastně vědcům podařilo sestrojit? Foto: pixabay

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.

Jde o robotický prst, který toho sice sám o sobě mnoho nedokáže, umí se klasicky ohýbat nahoru a dolu, pro výzkumníky se však jedná o obrovský pokrok. Foto: pixabay
Jde o robotický prst, který toho sice sám o sobě mnoho nedokáže, umí se klasicky ohýbat nahoru a dolu, pro výzkumníky se však jedná o obrovský pokrok. Foto: pixabay

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.

Biohybridní roboti mají velkou budoucnost a jednoho dne by mohly být velikým přínosem např. pro farmaceutický průmysl. Foto: pixabay
Biohybridní roboti mají velkou budoucnost a jednoho dne by mohly být velikým přínosem např. pro farmaceutický průmysl. Foto: pixabay

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.

Možností je mnoho, zda se uplatní ve skutečném světě, však teprve ukáže čas. Foto: pixabay
Možností je mnoho, zda se uplatní ve skutečném světě, však teprve ukáže čas. Foto: pixabay
Foto: Úvodní foto: pixabay
reklama
Související články
Věda a technika
Vyrobil vynálezce Josef Božek první českou protézu?
Krvavá řež je 27. srpna 1813 u Drážďan v plném proudu. Řecký kníže Alexandros Ypsilanti bojuje v protinapoleonské koalici jako lev. Stačí ale jeden výbuch a z jeho pravé ruky je pahýl. Válečný invalida si nestýská. Nemůže bojovat? Baví tedy společnost, kamkoli přijde. A zanedlouho funkční pravačkou opět pozvedne sklenku oblíbeného vína… „Osvojíte-li si hodinářské […]
Věda a technika
Senzory, čipy a náplasti: Medicína budoucnosti?
V budoucnu bude lékařská péče založená zejména na datech a technických inovacích, což umožní její přizpůsobení potřebám jednotlivého pacienta. Chytré hodinky a náramky jsou dnes běžnou součástí outfitu. Počet těchto zařízení připojených k internetu prudce roste a očekává se, že do roku 2050 přesáhne 100 miliard.   Nositelná zařízení svým uživatelům umožňují monitorovat tepovou frekvenci, krevní […]
Věda a technika
Nanovlákna: Materiál budoucnosti
Jedním z nejmodernější a nejperspektivnějších druhů umělých vláken dneška jsou nanovlákna, na jejichž výrobě se podílí i Česká republika. Jedná se o vlákna s průměrem menším než 100 nanometrů, což je tisíckrát méně než tloušťka lidského vlasu.   Nanovlákno je očima neviditelné a je tak malé a lehké, že jeden gram nanovláken by obtočil Zemi kolem rovníku. […]
Věda a technika
Česko, kolébka umělých vláken
K odívání využívalo lidstvo po dlouhá tisíciletí to, co jim nabízela příroda. S bouřlivým rozvojem techniky a chemických výzkumů se na počátku 20. století objevila vlákna umělá. Svůj podíl na tom měli i Češi.   Prvním komerčně úspěšným syntetickým vláknem byl nylon americké společnosti DuPont, aby nesmrtelnou slávu získal v dámských punčochách neboli „nylonkách“, které byly předvedeny […]
reklama
věda a technika
Očkovací debakl „flugate“: Zatěžkávací zkouška pro test LAL
V únoru 1976 se na americkém území objevily první případy prasečí chřipky H1N1. Federální vláda USA okamžitě nařídila farmaceutickým firmám začít vyrábět vakcíny ve velkém. Pod heslem naočkovat „každého muže, ženu a dítě“ do začátku chřipkové sezóny byla spuštěna masivní očkovací kampaň. Necelé dva týdny od jejího zahájení se začaly množit případy horečky, paralýzy a […]
Ústní hygiena pomáhá předcházet vážným nemocem
Čištění zubů dvakrát denně není jen prevencí zubního kazu, jak by se mohlo zdát. Podle odborníků je dodržování ústní hygieny důležité i jako prevence řady vážných onemocnění. Jaké choroby toto „lajdáctví“ způsobit?   Narušení rovnováhy ústního bakteriálního mikrobiomu, k němuž může dojít i v důsledku nedostatečné ústní hygieny, může vést k tomu, že se v ústech přemnoží škodlivé bakterie, […]
Slavní průmyslníci: Kteří padli do náruče nacistům?
Budují velké firmy. Někteří usilují o světový mír, aby se vzápětí skamarádili s německými nacisty, jiní jdou Hitlerovi nebo Mussolinimu vstříc rovnou. Tresty se jim přitom většinou vyhnou. Z malé dílny na jemnou mechaniku, založené roku 1886 ve Stuttgartu, vybuduje německý podnikatel Robert Bosch (1861–1942) obří podnik. Po první světové válce se však soustředí i na politiku […]
Opravdu se sloni bojí myší?
Před čím ten obří tvor utíká? Honí ho přeci myš! Podobné scény dobře známe z filmů či kreslených pohádek pro děti. Skutečně se ale sloni miniaturních hlodavců tak bojí? A jak je to s jinými zažitými představami o zvířatech? Byl jednou jeden slon, kterému vylezla myš na chobot. Slona to rozčiluje a snaží se ji […]
reklama
záhady a tajemství
Tajemné megality: Dávné stavby sloužily k obřadům i věštění
Megalitických staveb zhotovených z hrubě opracovaných kamenů se po světě vyskytuje spousta. Jde o první částečně zachovalé budovy pocházející z období paleolitu (do 11 000 př. n. l.), neolitu (do 5200 př. n. l.), a starší doby bronzové (do 1550 př. n. l.). Za úplně nejstarší se považuje maltský, pocházející z období cca 6500 let př. n. l. […]
Mytologický zrod run: O jejich šíření se měl postarat Bůh Ódin
„Tu se mi dobře začalo dařit, magické jsem moudrosti nabyl, slovo za slovem hledalo slovo,“ popisuje Ódinův stav vytržení Starší Edda, sbírka severských mytologických a hrdinských písní, jejíž opis objevili roku 1645 v islandské vesnici Skálholt. Kdy a kde tyto písně vznikly, ale není jasné. Autorem některých veršů, zvaných Výroky Vysokého (Hávamál), je však údajně sám […]
Jeskyně tajemné vědmy: Nejstarší turistická atrakce v Anglii
Pavel Beneš Předpověděla požár Londýna, auta i konec světa. Vypadala prý tak, jak si představujete klasickou čarodějnici a v Anglii je slavnější než Sybila. Kdo vlastně věštkyně známá jako Matka Shiptonová byla a co opravdu řekla, sice není známo, není to však překážkou k tomu, aby se nestala legendou. Kdejaký věštec se ohání jejím věštbami […]
Vážně to byl Hiram Bingham, kdo objevil Machu Picchu? A co Vilcabambu?
Zapomenuté, pohlcené pralesem po pádu slavné incké říše. Vážně o Machu Picchu nikdo nevěděl? Hiram Bingham zvědavě stoupá do prudkého svahu za 11letým kečuánským chlapcem Pablitem Alvarezem…   Místní o památce nad jejich hlavami celou dobu vědí, jen nemají důvod ani způsob, jak to vytrubovat do světa. Je 24. července 1911 a Hiram se stává […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Černá smrt: Jak El Niño pomohlo rozsévat mor?
21stoleti.cz
Černá smrt: Jak El Niño pomohlo rozsévat mor?
Choroby jako je malárie, cholera, mor a influenza patří z historického úhlu pohledu mezi čtyři největší epidemiologické zabijáky. Právě podmínky doprovázející horkou fázi ENSO mimořádně nahrávají jeji
Zářivě bílá: Jak původně vypadaly egyptské pyramidy?
epochalnisvet.cz
Zářivě bílá: Jak původně vypadaly egyptské pyramidy?
Jsou důkazem lidské vynalézavosti a umu. Stojí už tisíce let a stále budí obdiv i řadu otázek. Jednou z nich je ta, jak vlastně pyramidy vypadaly v době svého postavení. O které rozdíly oproti dnešku
Moderní rezidence u rovníku
rezidenceonline.cz
Moderní rezidence u rovníku
Rezidence vznikla v rovníkovém Ekvádoru. Betonová stavba rozvržená do tvaru písmene T působí přes svou masivní konstrukci příjemně svěžím, elegantním a odlehčeným dojmem. Tři podlaží, tři obytná kř
Skvělý jahodový tvarožník
tisicereceptu.cz
Skvělý jahodový tvarožník
Tvarožník je tuzemskou obdobou italského tiramisu. Ingredience 400 g jahod 120 g piškotů 350 g zakysané smetany 400 g plnotučného tvarohu 2 vanilkové cukry 3 lžíce moučkového cukru 2 lžíce
Zakázaná horoucí láska
skutecnepribehy.cz
Zakázaná horoucí láska
Věděli jsme, že jsme pro sebe stvoření. Kdo by však čekal, že nás dožene osud a provalí se nevěra mého otce? Zamilovala jsem se do svého sourozence! S Davidem jsme se znali od plenek. Celý život jsme vyrůstali vedle sebe coby sousedé. Byli jsme nejlepší přátelé na život a na smrt a neudělali bychom bez
VIPLUXURY: Druhý život luxusního zboží
iluxus.cz
VIPLUXURY: Druhý život luxusního zboží
Exkluzivní bazar VIPLuxury byl založen už v roce 2017, a od té doby zprostředkovává prodej nákupu luxusního zboží světových značek. Postupem času se z jednoho obchodu staly hned tři, přičemž dva bazar
Svatý Jan pod Skalou: Dochází zde k zázračným uzdravením?
enigmaplus.cz
Svatý Jan pod Skalou: Dochází zde k zázračným uzdravením?
Na planetě je mnoho míst, která fascinují zároveň vědce i záhadology. My se vydáme do blízkosti tajemné jeskyně ve středočeské obci Svatý Jan pod Skalou, ve které měl v  minulosti žít poustevník svatý
Jak Darwinova evoluční teorie rozdělila svět…
21stoleti.cz
Jak Darwinova evoluční teorie rozdělila svět…
Psal se listopad 1859, když se na pultech objevila na pohled nevinná publikace s názvem „O původu druhů“. Netrvalo však dlouho, a pro svůj obsah rozdělila vědeckou obec na dva nesmiřitelné tábory, kte
4x Moravskoslezský kraj dětem
epochanacestach.cz
4x Moravskoslezský kraj dětem
Moravskoslezský kraj je krajem Beskyd, skvělého jídla a pití, ale nezapomíná se zde samozřejmě ani na dětičky. Kam je zde můžete vzít na parádní rodinný výlet? Malá ZOO V místech, kde kdysi stávala konírna Larischů, se nachází menší zookoutek Karviná-Fryštát (viz úvodní foto). Konkrétně ji naleznete v zámeckém parku Boženy Němcové. Obora se vzácnými dřevinami
Balanční deska pro rovnováhu
panidomu.cz
Balanční deska pro rovnováhu
Nemáte čas se pravidelně hýbat? Zkuste balanční desku. Cvičení na ní je zábavné a nevyžaduje mnoho místa v bytě. Pomůže zlepšit nejen stabilitu, ale i koordinaci svalů, zpevnit zejména ty ve středu těla, na které zapomínáme. A právě tyhle svaly jsou důležité při jakémkoliv sportu, ale také při problémech s páteří či klouby. Cvičení pomáhá
Samuraj Masakado: Jeho duch prý stále ovlivňuje dění v Tokiu
enigmaplus.cz
Samuraj Masakado: Jeho duch prý stále ovlivňuje dění v Tokiu
V dlouhé historii japonského hlavního města se údajně některé události nestaly nahodile, ale ovlivnil je duch legendárního samuraje z klanu Taira. Byl jím Masakado, jehož činy se výrazně zapsaly do dě
Proč tají nového přítele?
nasehvezdy.cz
Proč tají nového přítele?
O novém příteli mluví modelka a vítězka Miss Word 2006 Taťána Kuchařová (35) celou dobu v hádankách. Od loňského podzimu po troškách prozrazuje, že je po rozvodu s hudebníkem Ondřejem Brzobohatým (