Появилась новая искусственная форма жизни
В прошлом 2020 году ученые создали первые живые машины, в основу которых легли клетки африканских когтистых лягушек и крошечные роботы. Один из мини-роботов использовал скульптурные сердечные клетки для продвижения вперед, обладал некоторой полезной грузоподъемностью и даже принял участие в коллективной работе в рое других «ксеноботов».
В этом году та же исследовательская группа объявила о создании жизненных форм, способных к самосборке — из множества мелких ксеноботов в тело из одной клетки. Эти ксеноботы, в сравнении с предыдущими моделями, могут двигаться быстрее, легче перемещаться в различных средах и жить дольше. По сравнению с более ранними моделями — миллиметровыми автоматами, построенными вручную с помощью определенного размещения тканей, выращенных в инкубаторах и биореакторах, от начала и до конца, — новые модели сформированы хирургически из лягушачьей кожи и включения сердечных клеток, которые позволяют им самостоятельно собираться в конечный объект. Такой инженерный метод сборки новой модели ксеноботов назвали «снизу вверх».
В экспериментальном порядке ученые наблюдали, как крошечные роботы после самосборки росли в сфероиды, где некоторые из клеток изменялись, создавая крошечные волоскоподобные отростки, или реснички, которые определенным образом колебались или вращались. Вместо того, чтобы полагаться на вручную собранные сердечные клетки, использующие естественные ритмические сокращения для извивания вокруг области, реснички выступили в качестве ног, способных быстро перемещать сфероиды по поверхности. Обычно у лягушек реснички находятся на слизистых поверхностях, например, легких — это помогает им удалять патогены и различные посторонние материалы. А для ксеноботов маленькие волоски выступают как средство для быстрого передвижения.
Такие клеточные коллективы имеют замечательную пластичность и могут собираться в рудиментарное новое «тело», отличное от их стандартного — лягушки. В привычном режиме в эмбрионе клетки взаимодействуют и преобразуются в головастика. Но в новом исследовании клетки могут модифицировать свои генетически закодированные приспособления, такие как реснички, на новые функции.
Практическая ценность данного исследования высока — ученые хотят заставить ксеноботов выполнять полезную работу. То есть они стремятся создать новый вид живого инструмента, который мог бы, например, очистить океан от микропластика или почву от загрязняющих веществ.
