Robot sinh học được tạo ra từ tế bào người

Anthrobot dựa trên xenobot – robot sinh học được tạo ra từ tế bào gốc trong phôi loài ếch Xenopus laevis. Nhóm nghiên cứu có vài thành viên tham gia tạo ra xenobot trước đó.

Theo Giáo sư Michael Levin (Đại học Tuffs): “Một số người nghĩ rằng các đặc điểm của xenobot đến từ việc chúng là phôi loài lưỡng cư nhưng tôi không nghĩ vậy, đây là đặc tính chung của sinh vật sống. Chúng ta chưa nhận ra tất cả khả năng mà tế bào cơ thể chúng ta có”.

Để tạo ra anthrobot, nhóm nghiên cứu lấy tế bào từ khí quản nhiều người hiến tặng ẩn danh thuộc nhiều độ tuổi lẫn giới tính. Nghiên cứu sinh tiến sĩ Gizem Gumuskaya (Đại học Tuffs) cho biết, sở dĩ họ chọn tế bào khí quản là vì chúng dễ lấy nhờ các nghiên cứu COVID-19 và bệnh hô hấp, đồng thời họ tin rằng loại tế bào này đảm bảo anthrobot có khả năng chuyển động.

Tế bào khí quản thường được bao phủ bởi lớp mao chuyển động tới lui giúp đẩy hạt vật chất nhỏ khỏi đường dẫn khí vào phổi. Một số nghiên cứu trước đó chứng minh tế bào khí quản có thể hình thành organoid – cụm tế bào được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học.

Nghiên cứu sinh Gumuskaya thử nghiệm nhiều điều kiện hóa học cho tế bào khí quản sinh trưởng, cố gắng tìm ra cách khiến lớp mao trên các organoid hướng ra ngoài. Khi tìm ra đúng điều kiện thì organoid với lớp mao hướng ra ngoài giống mái chèo sẽ sở hữu khả năng di chuyển.

“Ngày đầu tiên, ngày thứ 2, thứ 4 hay thứ 5 chẳng có gì xảy ra cả, nhưng đến ngày thứ 7 lại xuất hiện chuyển đổi nhanh chóng. Nó giống như bông hoa nở rộ vậy, lớp mao lật ngược nằm ra bên ngoài. Với phương pháp của chúng tôi, mỗi anthrobot được phát triển từ một tế bào đơn nhất”, theo nghiên cứu sinh Gumuskaya.

Cách thức tự hình thành nêu trên khiến anthrobot trở nên độc đáo. Giáo sư Levin cho biết vài robot sinh học trước được tạo ra bằng cách gieo tế bào vào khuôn mẫu sẵn có.

Anthrobot mà nhóm tạo ra khác biệt về hình dạng lẫn cách di chuyển. Chúng sống sót đến 60 ngày trong điều kiện phòng thí nghiệm. Đặc biệt, anthrobot chứng minh được tiềm năng ứng dụng y tế khi di chuyển qua tế bào thần kinh người và chữa lành vùng tổn thương bằng cách khuyến khích sinh sôi. Nhóm vẫn chưa hiểu rõ về cơ chế chữa lành này.

Giáo sư Falk Tauber (Đại học Freiburg) rất ấn tượng với anthrobot. Ông nhận xét phát minh này sẽ đặt nền tảng cho nỗ lực chế tạo và sử dụng rộng rãi robot sinh học trong tương lai.