Xenobots: Biology plus keunstmjittige yntelliginsje kin in resept foar nij libben betsjutte

• Skriuwer:
• Namme fan auteur

  Quantumrun Foresight
• April 25, 2022

Ynsjoch gearfetting

Xenobots, keunstmjittige libbensfoarmen ûntworpen út biologyske weefsels, binne ree om ferskate fjilden te transformearjen, fan medisinen oant miljeu skjinmeitsjen. Dizze lytse struktueren, makke troch in kombinaasje fan hûd- en hertspiersellen, kinne taken útfiere lykas bewegen, swimmen en selshealing, mei potinsjele tapassingen yn regenerative medisinen en it begripen fan komplekse biologyske systemen. De gefolgen op lange termyn fan xenobots omfetsje krekter medyske prosedueres, effisjinte ferwidering fan fersmoarging, nije wurkmooglikheden en privacysoarch.

Xenobot kontekst

Neamd nei de Afrikaanske klauwe kikkert of Xenopus laevis, xenobots binne keunstmjittige libbensfoarmen ûntwurpen troch kompjûters om spesifike rollen út te fieren. Xenobots binne gearstald út en konstruearre troch it kombinearjen fan biologyske weefsels. Hoe xenobots te definiearjen - as robots, organismen, of wat oars - bliuwt faaks in twistpunt ûnder akademisy en yndustriële belanghawwenden.

Iere eksperiminten hawwe belutsen by it meitsjen fan xenobots mei in breedte fan minder as in millimeter (0.039 inch) en binne makke fan twa soarten sellen: hûdsellen en hertspiersellen. De hûd- en hertspiersellen waarden produsearre út stamsellen sammele út iere, blastula-poadium kikkertembryo's. De hûdsellen operearren as in stipestruktuer, wylst de hertsellen fergelykber wiene mei lytse motors, útwreidzjen en kontraktearje yn folume om de xenobot foarút te riden. De struktuer fan it lichem fan in xenobot en de ferdieling fan hûd- en hertsellen waarden autonoom makke yn in simulaasje troch in evolúsjonêr algoritme. 

Op lange termyn wurde xenobots ûntworpen om te ferpleatsen, te swimmen, pellets te triuwen, ladingen te ferfieren, en operearje yn swermen om materiaal te sammeljen dat ferspraat is oer it oerflak fan har skûtel yn skjinne heaps. Se kinne wiken oerlibje sûnder fieding en sels genêzen nei lacerations. Xenobots kinne patches fan cilia yn plak fan hertspier groeie en se brûke as miniatuerrêden foar swimmen. Xenobot-beweging oandreaun troch cilia wurdt lykwols op it stuit minder kontrolearre as xenobot-lokomoasje troch hertspier. Derneist kin in ribonukleinsûrmolekule wurde tafoege oan xenobots om molekulêr ûnthâld te jaan: as se bleatsteld wurde oan in spesifyk soarte ljocht, sille se in spesifisearre kleur ljochtsje as se wurde besjoen ûnder in fluoreszensmikroskoop.

Disruptive ynfloed

Op bepaalde manieren wurde xenobots boud as gewoane robots, mar it gebrûk fan sellen en weefsels yn xenobots jout har in ûnderskate foarm en skept foarsisber gedrach yn stee fan te fertrouwen op keunstmjittige komponinten. Wylst eardere xenobots nei foaren oanstutsen waarden troch de geartrekking fan hertspiersellen, swimme nije generaasjes fan xenobots flugger en wurde oandreaun troch hier-like funksjes op har oerflak. Dêrnjonken libje se tusken de trije en sân dagen langer as har foargongers, dy't likernôch sân dagen libbe. Folgjende-generaasje xenobots hawwe ek wat kapasiteit te detectearjen en ynteraksje mei harren omjouwing.

Xenobots en har opfolgers kinne ynsjoch jaan yn 'e evolúsje fan mearsellige skepsels út primitive iensellige organismen en it begjin fan ynformaasjeferwurking, beslútfoarming en kennis yn biologyske soarten. Takomstige iteraasjes fan xenobots kinne folslein wurde konstruearre út sellen fan pasjinten om beskeadige weefsel te reparearjen of spesifyk kankers te rjochtsjen. Troch har biologyske ôfbrekberens soene xenobot-ymplantaten in foardiel hawwe oer plestik of metaal-basearre medyske technologyopsjes, dy't in wichtige ynfloed hawwe kinne op regenerative medisinen. 

Fierdere ûntwikkeling fan biologyske "robots" kin minsken ynskeakelje om sawol libbene as robotyske systemen better te begripen. Sûnt it libben kompleks is, kin it manipulearjen fan libbensfoarmen ús helpe om guon fan 'e mystearjes fan it libben te ûntdekken, en ek ús gebrûk fan AI-systemen te ferbetterjen. Njonken de direkte praktyske tapassingen kinne xenobots ûndersikers helpe yn har syktocht om selbiology te begripen, en it paad effen foar takomstige minsklike sûnens en foarútgong yn 'e libbensperioade.

Gefolgen fan xenobots

Widere gefolgen fan xenobots kinne omfetsje:

• De yntegraasje fan xenobots yn medyske prosedueres, dy't liedt ta krekter en minder invasive sjirurgy, ferbetterjen fan hersteltiid fan pasjinten.
• It brûken fan xenobots foar miljeu skjinmeitsjen, dy't liedt ta effisjintere ferwidering fan fersmoarging en gifstoffen, it ferbetterjen fan de algemiene sûnens fan ekosystemen.
• De ûntwikkeling fan xenobot-basearre edukative ark, dy't liedt ta ferbettere learûnderfiningen yn biology en robotika, it stimulearjen fan ynteresse yn STEM-fjilden ûnder studinten.
• De skepping fan nije wurkmooglikheden yn xenobot ûndersyk en ûntwikkeling.
• De potinsjele misbrûk fan xenobots yn tafersjoch, dy't liedt ta privacy soargen en needsaaklike nije regeljouwing te beskermjen yndividuele rjochten.
• It risiko fan xenobots dy't ûnfoarspelber ynteraksje mei natuerlike organismen, liedt ta ûnfoarsjoene ekologyske gefolgen en fereaskje soarchfâldige tafersjoch en kontrôle.
• De hege kosten fan xenobot ûntwikkeling en ymplemintaasje, dy't liede ta ekonomyske útdagings foar lytsere bedriuwen en potinsjele ûngelikens yn tagong ta dizze technology.
• De etyske oerwagings om de skepping en gebrûk fan xenobots, dy't liede ta yntinsive debatten en potinsjele juridyske útdagings dy't meie foarmje takomst belied.

Fragen om te beskôgje

• Tinksto dat xenobots kinne liede ta earder net te behanneljen sykten dy't genêzen wurde of tastean dy't lije oan harren te libjen langer en mear fruchtber libben?
• Op hokker oare potensjele applikaasjes kinne xenobot-ûndersyk tapast wurde?