Los xenobots , llamados así por la rana africana con garras ( Xenopus laevis ), [1] son formas de vida sintéticas diseñadas por computadoras para realizar alguna función deseada y construidas combinando diferentes tejidos biológicos. [1] [2] [3] [4] [5] [6] Existe un debate entre los científicos sobre si los xenobots son robots, organismos o algo completamente diferente.
Los primeros xenobots fueron construidos por Douglas Blackiston según planos generados por un programa de inteligencia artificial desarrollado por Sam Kriegman. [3]
Los xenobots construidos hasta la fecha tienen menos de 1 milímetro (0,04 pulgadas) de ancho y están compuestos de solo dos cosas: células de la piel y células del músculo cardíaco , ambas derivadas de células madre extraídas de embriones de rana tempranos ( etapa de blástula ). [7] Las células de la piel brindan un soporte rígido y las células del corazón actúan como pequeños motores, contrayéndose y expandiéndose en volumen para impulsar al xenobot hacia adelante. La forma del cuerpo de un xenobot y su distribución de células de la piel y el corazón se diseñan automáticamente en simulación para realizar una tarea específica, utilizando un proceso de prueba y error (un algoritmo evolutivo ). Los xenobots han sido diseñados para caminar, nadar, empujar perdigones, llevar cargas útiles y trabajar juntos en un enjambre para agregar escombros esparcidos a lo largo de la superficie de su plato en pilas ordenadas. Pueden sobrevivir durante semanas sin comida y curarse a sí mismos después de las laceraciones. [2]
Se han incorporado otros tipos de motores y sensores a los xenobots. En lugar de músculo cardíaco, los xenobots pueden desarrollar parches de cilios y utilizarlos como pequeños remos para nadar. [8] Sin embargo, la locomoción de los xenobots impulsada por cilios es actualmente menos controlable que la locomoción impulsada por el corazón. [9] También se puede introducir una molécula de ARN en los xenobots para darles memoria molecular: si se los expone a un tipo específico de luz durante el comportamiento, brillarán con un color preestablecido cuando se los observe con un microscopio de fluorescencia . [9]
Los xenobots también pueden autorreplicarse. Pueden reunir células sueltas en su entorno y transformarlas en nuevos xenobots con la misma capacidad. [10] [11] [12]
En la actualidad, los xenobots se utilizan principalmente como una herramienta científica para comprender cómo las células cooperan para construir cuerpos complejos durante la morfogénesis . [1] Sin embargo, el comportamiento y la biocompatibilidad de los xenobots actuales sugieren varias aplicaciones potenciales a las que se les puede aplicar en el futuro.
Los xenobots están compuestos únicamente de células de rana, lo que los convierte en robots biodegradables y respetuosos con el medio ambiente. A diferencia de las tecnologías tradicionales, los xenobots no generan contaminación ni requieren aportes de energía externa durante su ciclo de vida. Se mueven utilizando energía de la grasa y las proteínas almacenadas naturalmente en sus tejidos, que dura aproximadamente una semana, momento en el que simplemente se convierten en células cutáneas muertas. [2] Además, dado que los enjambres de xenobots tienden a trabajar juntos para empujar los gránulos microscópicos en su plato hacia pilas centrales, [2] se ha especulado que los futuros xenobots podrían ser capaces de encontrar y agregar pequeños trozos de microplásticos contaminantes del océano en una gran bola de plástico que un barco tradicional o un dron podría recoger y llevar a un centro de reciclaje.
En futuras aplicaciones clínicas, como la administración dirigida de fármacos, los xenobots podrían fabricarse a partir de las propias células de un paciente humano, lo que prácticamente eliminaría los problemas de respuesta inmunitaria inherentes a otros tipos de sistemas de administración microrobóticos . Estos xenobots podrían utilizarse potencialmente para raspar la placa de las arterias y, con otros tipos de células y bioingeniería, localizar y tratar enfermedades.
