آلات حية صغيرة تسمى زينوبوتس تنجح في نسخ نفسها xenobots
اكتشاف جديد في عالم الطب الحيوي قد يكون له الفضل في ابتكار علاجات جديدة.هل تذكركم هذه الصورة بلعبة باك مان؟ إنها في الحقيقة خلايا تعمل كآلات حية تقوم بابتلاع الخلايا السائبة كما هو الحال في لعبة الباك مان تماماً. أطلق العلماء اسم زينوبوتس على هذه الخلايا التي تم اكتشافها حديثاً والقادرة على نسخ نفسها.
نجحت هذه”الآلات الحية” الصغيرة المصنوعة من خلايا الضفادع أن تنسخ نفسها. فتصنع نسخًا يمكنها أن تستمر في فعل الشيء نفسه. يقدم هذا الاكتشاف من القدرة على التجديد نظرة ثاقبة حول كيفية تصميم الآلات البيولوجية التي تدوم .
تقول كرستين بيترسون ، مهندسة الكهرباء في جامعة كورنيل التي تدرس مجموعات من الروبوتات: “هذا إنجاز مثير بشكل لا يصدق.” “في مجال الروبوتات القائمة على أساس بيولوجي. الروبوتات التي يمكنها نسخ نفسها تعتبر خطوة مهمة نحو الأنظمة التي لا تحتاج إلى بشر للعمل.”
في وقت سابق من هذا العام، وصف الباحثون سلوكيات الروبوتات الحية المصنوعة في المختبر، والتي سميت زينوبوتس. انتزعت كتل صغيرة من خلايا الجلد الجذعية المأخوذة من أجسام الضفادع النامية من أجنة الضفادع نفسها في كرات صغيرة وبدأت في التحرك. تعمل الامتدادات الخلوية التي تسمى الأهداب كمحركات تعمل على تشغيل زينوبوتس أثناء تجولها حول أطباق المختبر.
من الممكن أن يكون لهذه الحركة هدف أكبر. بحسب ما أفاد الباحثون في النسخة الصادرة عن الأكاديمية الوطنية للعلوم في 7 ديسمبر. عندما تتعثر زينوبوتس، يمكنها جمع خلايا الضفادع السائبة في كرات ، والتي تلتحم بعد ذلك في زينوبوتس نفسها.
تكاثر من نوع مختلف – زينوبوتس
يبدو أن هذا النوع من التكاثر الناتج عن الحركة، جديد على الخلايا الحية، مما يجعل الزينوبوتس قادرة على نسخ نفسها. يقول المؤلف المشارك في الدراسة دوجلاس بلاكيستون من جامعة تافتس في جامعة هارفارد :”إن الكائنات الحية المتكاثرة عادةً ما تساهم ببعض المواد الأبوية في نسلها. يتطلب التكاثر الجنسي، على سبيل المثال ، حيوانات منوية من الوالدين وخلايا بويضة للبدء. تتضمن أنواع التكاثر الأخرى انقسام الخلايا أو تفرغها من أحد الوالدين”.
يقول بلاكيستون: “هنا ، هذا مختلف”. تعمل أجهزة زينوبوتس هذه على “العثور على أجزاء مفكوكة ، نوعًا ما تشبه أجزاء الروبوتات في البيئة ، وتقوم بتجميعها معًا.” ثم تنمو هذه المجموعات لتصبح “جيلًا ثانيًا من زينوبوتس يمكنه التحرك مثل والديهم”.
من اللافت للنظر استنتاج الباحثون أن زينوبوتس الكروية إذا تُركت لأجهزتها الخاصة ، يمكنها عمومًا أن تخلق جيلًا واحدًا إضافيًا فقط قبل أن تموت. ولكن بمساعدة برنامج ذكاء اصطناعي تنبأ بالشكل الأمثل لـ زينوبوتس الأصلية ، يمكن دفع النسخ المتماثل إلى أربعة أجيال.
دور الذكاء الاصطناعي
تنبأ برنامج يعمل بالذكاء الاصطناعي بأن الشكل C ، مثل باك-مان ذو الفم المفتوح ، سيكون نسخة أولى (سلفًا) أكثر كفاءة. من المؤكد أنه عندما تم إطلاق زينوبوتس المحسّنة، بدأوا في جمع الخلايا السائبة في “أفواههم” المتسعة، مشكلين المزيد من الروبوتات على شكل كروي. يقول بلاكيستون إن النسل المتحرك قد تكوَّن بمجرد تكتل حوالي 50 خلية معًا في فتحة أحد الوالدين. يتكون زينوبوتس كامل من 4000 إلى 6000 خلية ضفدع. كون الزينوبوتس قادرة على نسخ نفسها فمن المتوقع أن يكون لها تطبيقات عديده في المستقبل.
تقول بيترسن إن الحجم الصغير لـ زينوبوتس يمثل ميزة. وتقول: “حقيقة أنهم كانوا قادرين على القيام بذلك على هذا النطاق الصغير تجعلهم أفضل ، لأنه يمكنك البدء في تخيل مجالات تطبيق الطب الحيوي”. قد تكون الروبوتات الصغيرة جدًا قادرة على نحت الأنسجة لزراعة الأعضاء. على سبيل المثال ، أو الذهاب إلى داخل الجسم لتوصيل العلاجات إلى مناطق معينة.
بالإضافة إلى الوظائف الممكنة لـ زينوبوتس، فإن البحث يطور علمًا مهمًا ، علمًا له أهمية وجودية للبشر .وهذا هو ، “علم محاولة توقع عواقب الأنظمة المعقدة والسيطرة عليها” ، كما يقول.
يقول ليفين: “في الأصل ، لم يكن أحد يتوقع أيًا من هذا”. “هذه الأشياء تفعل بشكل روتيني أشياء تفاجئنا.” مع زينوبوتس ، يمكن للباحثين دفع حدود ما هو غير متوقع. يقول ليفين: “هذا يتعلق بطريقة آمنة لاستكشاف وتطوير علم عدم تفاجأ الأشياء بالأشياء”.
