นักวิทยาศาสตร์ หุ่นยนต์ชีวภาพจิ๋ว จากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตล้วน ๆ

หุ่นยนต์ชีวภาพ xenobot ภาพโดย Douglas Blackiston and Sam Kriegman

นักวิทยาศาสตร์ได้ออกมาเปิดเผย หุ่นยนต์ชีวภาพ จากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตล้วน ๆ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่สร้างขึ้นจากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่สามารถเคลื่อนตัวไปรอบ ๆ ได้ และที่น่าทึ่งไปกว่านั้นสามารถรักษาตัวเองได้ การวิจัยได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่ในสัปดาห์ที่ผ่านมาในวารสารวิทยาศาสตร์ PNAS

ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยเวอร์มอนต์ และมหาวิทยาลัยทัฟส์ ได้ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างสิ่งที่ทีมเรียกว่า เซโนบอต (xenobots) ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ขึ้นมีขนาดเท่า ๆ กับเม็ดเกลือหนึ่งเม็ดและประกอบด้วยเซลล์หัวใจและเซลล์ผิวหนังของกบ

นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เซลล์หัวใจและเซลล์ผิวหนังของกบพันธุ์ Xenopus laevis ดังนั้นจึงใช้นำส่วนของชื่อของกบชนิดนี้มาเป็นชื่อของหุ่นยนต์ขีวภาพที่สร้างขึ้นดังกล่าว

นักวิทยาศาสตร์เริ่มต้นขึ้นสร้างหุ่นยนต์ขีวภาพโดยการใช้เครื่องกลุ่มซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของมหาวิทยาลัยเวอร์มอนต์เพื่อที่จะคำนวณหาว่าจะประกอบเซลล์หัวใจและเซลล์ผิวหนังเข้าด้วยกันอย่างไรเพื่อให้ทำงานเหมือนหุ่นยนต์ได้ เซลล์หัวใจซึ่งเป็นเซลล์กล้ามเนื้อที่บีบตัวเข้าออกตลอดเวลาดังนั้นสามารถใช้เป็นตัวขับเคลื่อน ส่วนเซลล์ผิวหนังจะใช้เป็นเซลล์ที่ประกอบเป็นโครงสร้างของเซโนบอต

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จะคำนวณหาโครงสร้างที่ประกอบกันระหว่างเซลล์หัวใจและเซลล์ผิวหนังที่เหมาะสมที่สุดที่สามารถทำให้เซโนบอตเคลื่อนตัวเองได้ภายในจานทดลอง เนื่องจากเซลล์หัวใจจะบีบตัวเข้าออกหากประกอบกันในโครงสร้างที่เหมาะสมก็จะสามารถกลายเป็นแรงผลักและแรงดึงซึ่งเป็นแรงที่ใช้ในเคลื่อนตัวเอง

ภาพบนเป็นภาพที่คอมพิวเตอร์ออกแบบมา สีแดงคือเซลล์หัวใจและสีฟ้าคือเซลล์ผิวหนัง และภาพล่างคือ xenobot ที่สร้างขึ้นจริง ภาพโดย Douglas Blackiston and Sam Kriegman

เมื่อซูเปอร์คอมพิวเตอร์หาโครงสร้างที่เหมาะสมได้แล้ว ทีมของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยทัฟส์ก็จะเริ่มสร้างตามโครงสร้างที่คำนวณได้ เมื่อประกอบเซลล์เหล่านี้เข้าด้วยกันเสร็จ  เซโนบอตเหล่านี้ก็เริ่มเคลื่อนตัวไปมาเหมือน ๆ กับที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทำนายไว้

แต่เมื่อนักวิทยาศาสตร์ใส่เม็ดเล็ก ๆ ลงไปในจานทดลองที่มีเซโนบอตหลาย ๆ ตัวพวกเซโนบอตเหล่านี้ก็จะค่อย ๆ ผลักดันเม็ดเล็ก ๆ เข้าด้วยกันจนเป็นกองเล็ก ๆ ซึ่งทำให้นักวิจัยประหลาดใจมาก นอกจากนั้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์ลองผ่าเซโนบอตส์เกือบฉีกขาดออกจากกันมันก็จะค่อย ๆ ประสานตัวเองกลับคืนมา เนื่องจากเซลล์เป็นเซลล์ผิวหนังซึ่งเป็นเซลล์ต้นกำเนิดจึงสามารถสร้างทดแทนและซ้อมแซมตัวเองได้

เป้าหมายของการทดลองสูงสุดของนักวิทยาศาสตร์คือ การสร้างหุ่นยนต์ชีวภาพที่สามารถทำสิ่งที่หุ่นยนต์จากวัสดุทั่วไปไม่สามารถทำได้ เช่น สามารถนำยาเข้าไปรักษาในจุดเป้าหมายที่ต้องการภายในร่างกาย หรือเพื่อรวบรวมและทำลายไมโครพลาสติกในมหาสมุทร เป็นต้น

 

 

error: กด RightClick แทน