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Afinal, para que servem os robôs vivos, xenobots, seres completamente novos?

Afinal, para que servem os robôs vivos, xenobots, seres completamente novos?
17 janeiro 16:48 2020 Imprimir notícia
Mundo

Uma equipe de cientistas americanos, com o apoio financeiro da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA), conseguiu criar os primeiros robôs vivos da história, a partir de células vivas de embriões de sapos.

É um modo de vida completamente novo : "Eles são máquinas vivas novas", explica Joshua Bongard, um dos autores do especialista em pesquisa e computação e robótica da Universidade de Vermont.

"Eles não são um robô tradicional, nem uma espécie conhecida de animais. É uma nova classe de artefatos: um organismo vivo e programável", diz este cientista.

Essas novas criaturas foram projetadas em um supercomputador por Bongard e seu colega Sam Kriegman, na Universidade de Vermont, e depois montadas e testadas pelos biólogos Douglas Blackiston e Michael Levin na Universidade Tufts.

Os resultados desta nova pesquisa - que pela primeira vez "projeta máquinas completamente biológicas a partir do zero" - foram publicados em 13 de janeiro na revista especializada PNAS.

Para que servem?

Esses xenobots de um milímetro de largura, capazes de se mover em direção a um alvo e se curar após serem cortados, podem transportar uma carga útil, como um medicamento que deve ser levado para um local específico dentro de um paciente.

"Podemos imaginar para esses robôs ativos muitas aplicações úteis que outras máquinas não podem fazer", diz outro autor de pesquisa, Michael Levin, chefe do Centro de Biologia Regenerativa e Desenvolvimento da Tufts. Entre eles, procure partículas contaminadas por radiação, colete microplásticos nos oceanos, viaje pelas artérias e limpe-as.

"É um passo em direção ao uso de organismos projetados por computador para a entrega inteligente de medicamentos", acrescenta Bongard.

Como eles os criaram?

Durante meses de processamento no cluster de supercomputadores Deep Green da Universidade de Vermont, os cientistas da computação usaram um algoritmo evolutivo para criar milhares de projetos possíveis para esses novos modos de vida.

O computador estava montando centenas de células simuladas em inúmeras formas e resultados corporais, tentando realizar a tarefa atribuída pelos cientistas: locomoção em uma direção. Os desenhos mais promissores para o teste foram selecionados (Veja vídeo ao final da matéria).

Em seguida, a equipe da Tufts transferiu os designs para formas vivas. Primeiro eles coletaram células-tronco de embriões de sapos africanos, da espécie 'Xenopus laevis' (daí o nome de xenobots). Eles os separaram em células individuais e permitiram incubar. Em seguida, usando pinças minúsculas e um eletrodo, as células foram cortadas e unidas ao microscópio, em estreita aproximação aos desenhos feitos pelo computador.

Uma vez montadas, as células começaram a trabalhar juntas. Foram utilizados dois tipos de células de sapo: a pele, que formava uma arquitetura mais passiva, e o músculo cardíaco, que sofreu contrações. Graças a este último, um movimento de avanço ordenado foi criado, guiado pelo design do computador, que permite que os robôs se movam por conta própria.

Foi demonstrado que os xenobots podem se mover consistentemente e explorar um ambiente aquoso por dias ou semanas, impulsionado por depósitos de energia embrionária.

Testes subsequentes mostraram que os grupos dessas 'máquinas vivas' se moviam em círculos, empurrando os grânulos para um local central. Alguns dos xenobots foram construídos com um orifício no centro para reduzir a resistência. Nas versões simuladas, os cientistas foram capazes de usar esse buraco como um 'reservatório' para transportar com sucesso uma substância ou objeto.

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