首款活體機器人 非洲爪蟾幹細胞製成
有生命的「爪蟾機器人」(xenobots)移動痕跡。(取自網路)
〔編譯周虹汶/綜合報導〕美國科學家十三日透過《美國國家科學院院刊》(PNAS),發表全球第一款可自行修復的活體「爪蟾機器人」(xenobots),「牠」由非洲爪蟾(Xenopus laevis)幹細胞生成,寬度不到一公釐,「既非傳統機器人,也不是已知動物物種」,而是一款人工所製「活生生程式化有機體」暨「全新生命型態」。會動的粉紅色肉團特殊外型,有利牠進入人體內執行任務,可望未來成為再生醫學領域的第一線探索尖兵。
非洲爪蟾是發展生物學界的青蛙王子,因為卵和胚胎較大,便於實驗胚胎學研究;幹細胞則是原始且未特化的細胞,具有再生各種組織器官的功能。美國佛蒙特大學和塔夫茨大學研究團隊從非洲爪蟾的胚胎刮取得活的幹細胞後,使之孵化,接著切割這些細胞並重塑為超級計算機設定之「體型」,然後就看到這些細胞開始自己運作起來:皮膚細胞形成主結構,心肌細胞的搏動讓牠能自行移動,甚至有自我修復功能。
以肉眼看來,「爪蟾機器人」不像傳統機器人,沒有亮晶晶的傳動裝置或機械手臂,後肢較大、前肢較小,覆有紅色的心肌層;可以行走、游泳,預先載入的脂質、蛋白質等基本存糧,夠牠在水體環境活七至十天,若營養充足則能多活上數週;有的中心有孔,可載運藥物;還能進行團體合作,為「自然界從未見過的型態」,也是「新式活生生」的「生物機器」。
鑑於上述特性,加上部分研究資金來自美國國防部負責研發軍用高科技的「國防高等研究計畫署」(DARPA)贊助,「爪蟾機器人」預計肩負許多任務,包括:清除放射性廢棄物、下海收集微塑膠;或把藥物導入人體,甚至進入動脈清除斑塊。此外,「爪蟾機器人」對人體而言相對安全,對環境也較友善。
除了前述實際任務,「爪蟾機器人」更可望協助人類敞開延年益壽密門,成為細胞生物學超級助手。研究人員指出,搭配3D生物列印技術,「爪蟾機器人」將對再生醫學領域產生巨大影響,補救天生缺陷、透過對癌細胞重新編程來回復正常組織、外傷或退行性疾病發生後的細胞再生、抗老等都將不再是夢。
以肉眼看來,「爪蟾機器人」不像傳統的機器人,沒有亮晶晶的傳動裝置或機械手臂,後肢較大、前肢較小,覆有紅色的心肌層。(取自網路)