Xenobots: Biologio plus artefarita inteligenteco povus signifi recepton por nova vivo

• Aŭtoro:
• Aŭtora nomo

  Quantumrun Foresight
• Aprilo 25, 2022

Enrigarda resumo

Xenobots, artefaritaj vivoformoj dizajnitaj el biologiaj histoj, estas pretaj transformi diversajn kampojn, de medicino ĝis media purigado. Ĉi tiuj etaj strukturoj, kreitaj per kombinaĵo de haŭto kaj kormuskolĉeloj, povas plenumi taskojn kiel moviĝi, naĝado kaj mem-resanigo, kun eblaj aplikoj en regenera medicino kaj komprenado de kompleksaj biologiaj sistemoj. La longperspektivaj implicoj de ksenobotoj inkluzivas pli precizajn medicinajn procedurojn, efikan forigon de malpurigaĵo, novajn laborŝancojn kaj privatecajn zorgojn.

Xenobot-kunteksto

Nomite laŭ la afrika ungega rano aŭ Xenopus laevis, ksenobotoj estas artefaritaj vivoformoj dizajnitaj per komputiloj por plenumi specifajn rolojn. Xenobots estas kunmetitaj de kaj konstruitaj kombinante biologiajn histojn. Kiel difini ksenobotojn - kiel robotojn, organismojn aŭ ion alian - ofte restas disputpunkto inter akademiuloj kaj industriaj koncernatoj.

Fruaj eksperimentoj implikis krei ksenobotojn kun larĝo de malpli ol milimetro (0.039 coloj) kaj estas faritaj el du specoj de ĉeloj: haŭtaj ĉeloj kaj kormuskolĉeloj. La haŭtaj kaj kormuskolĉeloj estis produktitaj de stamĉeloj kolektitaj de fruaj, blastula-fazaj ranembrioj. La haŭtaj ĉeloj funkciis kiel subtena strukturo, dum la korĉeloj agis simile al etaj motoroj, disetendiĝante kaj kuntiriĝante en volumeno por movi la ksenoboton antaŭen. La strukturo de la korpo de ksenoboto kaj la distribuado de haŭto kaj korĉeloj estis kreitaj aŭtonome en simulado per evolua algoritmo. 

Longtempe, ksenobotoj estas dizajnitaj por moviĝi, naĝi, puŝi buletojn, transporti utilajn ŝarĝojn, kaj funkcii en svarmoj por kolekti materialon disigitan ĉirkaŭ la surfaco de sia plado en bonordajn amasojn. Ili povas pluvivi dum semajnoj sen nutrado kaj sin resanigi post disŝiradoj. Xenobots povas ĝermi pecetojn de cilioj anstataŭ kormuskolo kaj utiligi ilin kiel miniaturajn remilojn por naĝado. Tamen, ksenobotmovado funkciigita far cilioj estas nuntempe malpli kontrolita ol ksenobotmovado de kormuskolo. Plie, ribonukleata acida molekulo povas esti aldonita en ksenobotojn por doni molekulan memoron: kiam eksponite al specifa speco de lumo, ili brilos precizigitan koloron kiam rigardite sub fluoreskecmikroskopo.

Disrompa efiko

Laŭ certaj manieroj, ksenobotoj estas konstruitaj kiel regulaj robotoj, sed la uzo de ĉeloj kaj histoj en ksenobotoj provizas ilin per klara formo kaj kreas antaŭvideblajn kondutojn prefere ol fidi je artefaritaj komponentoj. Dum antaŭaj ksenobotoj estis antaŭenpuŝitaj per la kuntiriĝo de kormuskolĉeloj, pli novaj generacioj de ksenobotoj naĝas pli rapide kaj estas propulsitaj per har-similaj trajtoj sur sia surfaco. Plie, ili vivas inter tri kaj sep tagojn pli longe ol siaj antaŭuloj, kiuj vivis dum ĉirkaŭ sep tagoj. Venontageneraciaj ksenobotoj ankaŭ havas iun kapablon detekti kaj interagi kun sia medio.

Xenobots kaj iliaj posteuloj povas disponigi sciojn pri la evoluo de multĉelaj estaĵoj de primitivaj unuĉelaj organismoj kaj la komencoj de informpretigo, decidiĝo, kaj pensado en biologiaj specioj. Estontaj ripetoj de ksenobotoj povas esti konstruitaj tute el la ĉeloj de pacientoj por ripari difektitan histon aŭ specife celi kancerojn. Pro ilia biodegradebleco, ksenobot-enplantaĵoj havus avantaĝon super plastaj aŭ metal-bazitaj medicinaj teknologioelektoj, kiuj povus havi signifan efikon al regenera medicino. 

Pluevoluigo de biologiaj "robotoj" povas rajtigi homojn kompreni kaj vivantajn kaj robotajn sistemojn pli bone. Ĉar vivo estas kompleksa, manipuli vivoformojn povas helpi nin malimpliki kelkajn el la vivomisteroj, kaj ankaŭ plibonigi nian uzon de AI-sistemoj. Krom la tujaj praktikaj aplikoj, ksenobotoj povas helpi esploristojn en sia serĉo por kompreni ĉelan biologion, pavimante la vojon al estonta homa sano kaj vivdaŭro akceloj.

Implikoj de ksenobotoj

Pli larĝaj implicoj de ksenobotoj povas inkludi:

• La integriĝo de ksenobotoj en medicinaj proceduroj, kondukante al pli precizaj kaj malpli enpenetraj kirurgioj, plibonigante pacientajn resaniĝotempojn.
• La uzo de ksenobotoj por media purigado, kondukante al pli efika forigo de malpurigaĵoj kaj toksinoj, plibonigante la ĝeneralan sanon de ekosistemoj.
• La evoluo de ksenobot-bazitaj edukaj iloj, kondukante al plifortigitaj lernaj spertoj en biologio kaj robotiko, kreskigante intereson en STEM-kampoj inter studentoj.
• La kreado de novaj laborŝancoj en ksenobot-esplorado kaj evoluo.
• La ebla misuzo de ksenobotoj en gvatado, kondukante al privatecaj zorgoj kaj necesigante novajn regularojn por protekti individuajn rajtojn.
• La risko ke ksenobotoj interagas neantaŭvideble kun naturaj organismoj, kondukante al neantaŭviditaj ekologiaj sekvoj kaj postulante zorgeman monitoradon kaj kontrolon.
• La alta kosto de xenobot-evoluo kaj efektivigo, kondukante al ekonomiaj defioj por pli malgrandaj entreprenoj kaj ebla malegaleco en aliro al ĉi tiu teknologio.
• La etikaj konsideroj ĉirkaŭantaj la kreadon kaj uzon de ksenobotoj, kondukante al intensaj debatoj kaj eblaj laŭleĝaj defioj kiuj povas formi estontan politikon.

Konsiderindaj demandoj

• Ĉu vi pensas, ke ksenobotoj povas konduki al kuracado de antaŭe netrakteblaj malsanoj aŭ permesi al tiuj, kiuj suferas de ili, vivi pli longajn kaj pli fruktodonajn vivojn?
• Al kiuj aliaj eblaj aplikoj oni povas apliki ksenobot-esploradon?