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活體機器人「Xenobots 3.0」

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發表於 2024-1-24 19:19:47 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
微型活體機器人大突破! 非凡專訪研究團隊

2024-01-22 15:57 非凡新聞 / 記者楊珩

美國塔夫茨大學與哈佛大學合作,成功利用人體細胞製造出能夠促進神經元受損部位的生長、在培養皿中移動的微型活體機器人,由於未來有望協助治癒傷口或受損組織,這項突破不僅登上CNN、路透社等各大外媒版面,也在非凡新聞Youtube頻道創下超過20萬點閱次數。非凡新聞獨家連線美國波士頓,帶領觀眾一窺活體機器人研究。


小到肉眼無法看見的活體機器人,在顯微鏡下不斷移動,它們體積雖小,卻為人類健康福祉帶來無限可能。

美國塔夫茨大學與哈佛大學科研團隊,延續早期利用青蛙胚胎細胞,創造名為 Xenobots異種機器人、多細胞生物機器人的研究,此次成功製造出,名為Anthrobots人類機器人的微型活體機器人。

為了使觀眾有更進一步的了解,非凡新聞獨家連線,研究團隊首席研究員Gumuskaya博士。

非凡記者楊珩 :「現在將討論帶入當下,能否請您向觀眾更新研究目前的階段,並預告接下來的步驟和即將進行的計畫?」

美國塔夫茨大學首席研究員Gizem Gumuskaya博士:「我們計劃提取人類患者的細胞,利用來自該患者捐贈的細胞,創造專屬的人類機器人,然後將其放回該患者的體內。未來我們希望開始探討其他生物機器人可能進行的事情。」

與異種機器人不同,人類機器人沒有透過任何基因編輯,還能在三天內,修復受損的人類神經細胞。Gumuskaya博士表示,由於人類機器人與捐贈者的DNA完全相同,因此最大限度減少了免疫反應與發炎風險,但把人類機器人放入人體,是否可能失去控制引發風險?Gumuskaya博士表示不太可能。

美國塔夫茨大學首席研究員Gizem Gumuskaya博士:「一旦人類機器人被注入體內完成任務,它可以由人類移除,或者即使將它留在那裡,它也會自然地分解,一旦分解成單個細胞,它就與患者體內的死細胞沒有區別,這些細胞本來就會被患者的身體排除。」

Gumuskaya博士強調,由於人類機器人的細胞完全攜帶患者的DNA,因此不需特別擔心,但由於團隊尚未進行人體試驗,這將會是實際進行人體試驗時首先確認的事。

另外,由於人類機器人只需為它們提供適當的生長條件,就會自行建造,兩周內就能培育出一個人類機器人,因此成本很低,團隊將在獲得更具臨床相關性的數據後,推動價格下降。

美國塔夫茨大學首席研究員Gizem Gumuskaya博士:「我們只需從患者身上採集一小部分皮膚樣本,或口腔拭子樣本,在幾周內,患者就能擁有屬於他們自己的人類機器人。」

研究團隊的下一步目標將著手於,包括癱瘓、中風、漸凍症與阿茲海默症等神經退化性疾病,其他可能性則包括,將人類機器人部署到動脈中以清除斑塊;編程後放入人體腸道以追蹤特定的病原體或細菌;或將它們用作巡邏代理循環在某一區域,尋找腫瘤形成的潛在早期標記。期盼將人類機器人應用於更多領域。

(記者楊珩、林家弘/台北波士頓採訪報導)


 樓主| 發表於 2024-1-24 19:23:27 | 顯示全部樓層
轉載於: 国家自然科学基金委员会

活体机器人“可繁殖”,是灾难还是福音?

日期 2021-12-02   来源:新华网 来源:新京报   作者:王小伟(科技哲学学者)

科学家应将伦理看成实验的步骤,而不单是实验得以批准的条件。

  近日,据《科技日报》报道,美国的研究团队创造了一种有史以来首次可以自我繁殖的异形机器人(Xenobots 3.0),《美国国家科学院院刊》发表了这一研究结果。

  严格来讲,Xenobots既非传统意义上的机器人,也不是已知的任何物种。更严谨的表述是,Xenobots是一个活的、可编程的生物体,它的出现宣告了一种新的人造物的诞生。科研人员首先从青蛙胚胎中提取了快速分裂的干细胞,这些细胞正常发育成为皮肤细胞。经过对这些细胞进行工程改造,制造出一种具有生命力的有机体。

  实际上,Xenobots于2020年已被造出来,当时用的就是青蛙胚胎细胞。在实验条件下,这些细胞形成了小型结构,具有自我组装、分组移动并感知周围环境的自组织能力。由此看来,此次Xenobots的主要突破在于它变得可以自我复制。成群的Xenobots会将松散的细胞推到一起,最终复制一个自己。Xenobots是第一个被发现以这种方式繁殖的多细胞生物体,且这种复制十分高效。

  不出所料,这项技术带来了丰富的工程想象。比如说可以把Xenobots放到海洋中去处理微塑料,甚至用于再生医学。但这项研究成果离真正落地应用还有很长的路要走。

  一个风险是,能够自我复制的Xenobots若从实验室泄漏出去,可能会对生态造成巨大影响。它不仅可能改造自然物理环境,甚至还可能造出新物种。当然,大家也不用过于忧虑,Xenobots在自然界中广泛传播并造成巨大生态风险的可能,目前来看远非现实。虽然这个实验工作本身带有很强的工程性特点,但它主要指向的目的并非实用。

  目前,Xenobots主要被用作科学工具,科学家借此了解细胞在形态发生过程中如何合作构建复杂的结构。正如当事科研人员所言:“这项工作表明有一种以前未知的,生命自我复制的方式。”这说明,多细胞有机体可以不用在其所属的生命体中也能进行自我复制。这些发现为进一步理解早期地球生命的起源提供了重要启发。

  也要看到,在此类实验中,科学技术伦理会变得越发重要。伦理应成为其实验的构成性部分,不应仅仅被看成审查清单表。科学家应将伦理看成实验的步骤,而不单是实验得以批准的条件。

  据称,该实验在美国通过了所有必要的伦理审查。首先,制造Xenobots的细胞本身是要发育成青蛙的皮肤细胞。如果不能自我复制,那它就会死亡。在此案例中,虽然它可以复制,但每次复制出来的后代都比原先的要小一些。当经过几代的复制以后,那些小于50个细胞的Xenobots就失去了自我复制能力,当储存在细胞中的能量耗尽,它们终将消亡。

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