Article image
مصدر الصورة: جامعة فيرمونت



تمكّن الباحثون من استخدام خوارزمية تُحاكي عملية الاصطفاء الطبيعي في تطوير روبوتات صغيرة مؤلّفة من خلايا القلب والجلد.

2020-01-20 16:31:49

20 يناير 2020

تعرّف على زينوبوتس
قام الباحثون بصنع روبوتات حيّة صغيرة باستخدام خلايا مأخوذة من أجنّة الضفادع، حيث يبلغ حجم هذه الروبوتات المُسماة زينوبوتس أقل من ملليمتر واحد. ويُمكن لإحدى أنواع هذه الروبوتات الحركة في الماء باستخدام طرفيها القصيرين، كما يمتلك نوع آخر من هذه الروبوتات حقيبةً تُستخدم لحمل حمولة صغيرة.

ما الهدف من هذه الروبوتات؟
يمكن أن يساعد هذا البحث الذي نُشر في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في تطوير روبوتات ليّنة ومفيدة يمكنها أن تُعالج نفسها عند تعرضها للضرر. كما أنها قابلة للتحلّل عند انتهاء عملها، ويعود ذلك إلى كونها مصنوعةً من أنسجة حيّة. ويأمل الباحثون من جامعة تافتس، وجامعة فيرمونت، ومعهد ويس في جامعة هارفارد، استخدامَ مثل هذه الروبوتات الحية في يوم من الأيام لتنظيف الجزيئات البلاستيكية الدقيقة، والتخلص من المواد السامة، والمُساعدة في حقن ونشر الأدوية بداخل الجسم البشريّ (ولكن هذا سيتطلب وقتاً طويلاً لتحقيقه).

كيف تُصنع هذه الروبوتات؟
يتم صنع هذه الروبوتات من الخلايا القلبيّة، حيث تستطيع هذه الخلايا التقلص والاسترخاء تلقائياً مثل المكابس. كما تحتوي هذه الروبوتات على خلايا جلديّة لتوفير بنية أكثر صلابة، وتمتلك خلاياها ما يكفي من الطاقة لتحريكها لمدة تصل إلى 10 أيام منذ تاريخ إطلاقها.

التصميم الذكي
تم إنشاء زينوبوتس باستخدام خوارزمية تطوّرية تُحاكي عملية الاصطفاء الطبيعي، وذلك عن طريق توليد حلول محتملة ثم انتقاء وتطوير الحلول الأفضل مراراً وتكراراً؛ حيث اختبرت الخوارزمية الآلاف من التصميمات العشوائية التي تمتلك ما يُقارب 500 حتى 1000 خلية من خلايا الجلد والقلب. وتم اختبار كل واحدة من هذه التصاميم في بيئة افتراضية. وكانت العديد من هذه الكتل عديمة الفائدة. وفي المُقابل، أظهرت بعض الكتل إمكانات مُختلفة كالقدرة على الحركة، حيث تم اصطفاء هذه الكتل وتعديلها واستخدامها لتصميم الجيل التالي. وبعد إجراء هذه العملية 100 مرة، استطاع الباحثون بناء أفضل التصميمات من الخلايا الحية.

هل هناك مخاوف أخلاقية؟
يُعتبر هذا الجيل الأول من زينوبوتس بسيطاً للغاية، ومن المُمكن أن تتضمن الإصدارات المستقبلية بعض الأجهزة العصبية والخلايا الحسية، وقد تمتلك هذه الروبوتات بعض القدرات المعرفية البدائيّة التي تسمح لها بالتفاعل مع بيئتها، ولم يتّضح بعدُ ما إذا كان يجب علينا التعامل مع هذه الروبوتات على أنها آلات أو كائنات حية.