به گزارش وبسایت اخبار جهان به نقل از ایسنا، دانشمندان گامی نوین در عرصه فناوری زیستی برداشته و موفق به توسعه زیست‌بات‌های زنده‌ای از سلول‌های ریه انسان شده‌اند. این دستاورد، دریچه‌ای نو به سوی درمان‌های پیشرفته و مطالعات پزشکی دقیق‌تر می‌گشاید.
محققان، زیست‌بات‌هایی با نام «AggreBots» را از سلول‌های ریه توسعه داده‌اند که قادر به حرکت قابل تنظیم هستند. این ویژگی منحصر به فرد، امکان استفاده از آن‌ها را در روش‌های درمانی آینده فراهم می‌کند. این روش مهندسی نوین در دانشگاه کارنگی ملون به منظور توسعه زیست‌بات‌های طراحی‌شده با بهره‌گیری از سلول‌های ریه انسان به کار گرفته شده است. انتظار می‌رود این زیست‌بات‌ها با قابلیت حرکت در بدن و ارائه مداخلات درمانی یا مکانیکی، نقش مهمی در بهبود سلامت انسان ایفا کنند.
به نقل از آی‌ای، زیست‌بات‌ها به عنوان ماشین‌های زیستی میکروسکوپی شناخته می‌شوند که از قابلیت حرکت خودکار و رفتارهای برنامه‌ریزی شده برخوردارند. پژوهشگران پیش‌تر برای تأمین انرژی این ربات‌های کوچک، از الیاف عضله استفاده می‌کردند که امکان انقباض و انبساط مشابه عضلات واقعی را فراهم می‌کرد. با این حال، استفاده از مژک‌ها، روشی جایگزین و امیدوارکننده برای توسعه این زیست‌بات‌ها به شمار می‌رود. مژک‌ها، اندامک‌های بسیار ریز و مو مانندی هستند که مایعات را در بدن حرکت می‌دهند و یا به برخی از موجودات آبزی در شنا کردن کمک می‌کنند. این ساختارهای ظریف بر روی سطح بعضی از سلول‌ها قرار دارند و از موادی به نام ریزلوله ساخته شده‌اند.
مژک‌ها معمولاً در تعداد زیاد و در کنار هم دیده می‌شوند و با حرکت هماهنگ خود، سلول را قادر می‌سازند تا در مایع اطراف خود جابه‌جا شود یا محیط اطرافش را تغییر دهد. با این حال، کنترل دقیق شکل و ساختار فناوری زیست‌بات‌های مژک‌دار موسوم به «CiliaBots»، چالش مهمی است که پیش روی محققان قرار دارد. در همین راستا، پژوهشگران در آزمایشگاه، راهبرد مونتاژ مدولار جدیدی را برای این زیست‌بات‌ها توسعه داده‌اند. آن‌ها با جمع‌آوری اسفروئیدهای بافتی مهندسی‌شده از سلول‌های بنیادی ریه، قادر به تولید AggreBots با توانایی حرکت قابل تنظیم هستند.
درو باتارام، پژوهشگر ارشد و دانشجوی مقطع دکتری مهندسی پزشکی، در خصوص این دستاورد می‌گوید: «ما با توسعه AggreBots، روشی جایگزین را برای تأمین انرژی بافت‌های زیست‌بات‌ها ارائه می‌دهیم. از طریق فرآیند ترکیب اسفروئیدهای مختلف، می‌توانیم برای اولین بار مکان و فراوانی مژک را روی سطح بافت به دقت کنترل کنیم تا رفتار CiliaBot را هدایت کنیم. این یک گام مهم رو به جلو است که می‌تواند زمینه‌ساز نتایج سودمند بسیاری باشد.»
یکی دیگر از پژوهشگران این پروژه نیز اظهار داشت: «روش AggreBots، بعد جدیدی از طراحی را به این نوع زیست‌بات‌ها و ربات‌های بیوهیبریدی اضافه می‌کند. قابلیت ترکیب عناصر مژک‌دار و غیرمژک‌دار به صورت مدولار، این امکان را در آینده به دانشمندان می‌دهد تا زیست‌بات‌هایی را با الگوهای حرکتی مهندسی شده خاص ایجاد کنند.» وی خاطرنشان کرد: «از آنجا که AggreBots به طور کامل از مواد زیستی ساخته شده‌اند، زیست‌تخریب‌پذیر و زیست‌سازگار هستند که ممکن است کاربرد مستقیم آن‌ها را در محیط‌های پزشکی در آینده امکان‌پذیر سازد.»
این فناوری نوین می‌تواند برای طیف وسیعی از کاربران، از جمله جامعه رباتیک‌زیستی، پزشکان و پژوهشگران پزشکی که به مطالعه بیماری‌های مرتبط با مژک می‌پردازند، مفید باشد. همچنین، فناوری CiliaBots را می‌توان از سلول‌های خود بیمار ساخت تا پتانسیل فناوری درمانی شخصی‌سازی شده بدون رد ایمنی را ارائه دهد.
شی چارلی رن، دانشیار مهندسی پزشکی و یکی از پژوهشگران این پروژه، با تأکید بر اهمیت حرکت در بدن پیچیده انسان، اظهار داشت: «رساندن مواد درمانی به کمک سلول، پتانسیل بسیار زیادی دارد، اما بدون مکانیسم پیشرانه مناسب، سلول‌ها به راحتی دچار چالش حرکتی می‌شوند.» وی افزود: «ما روشی را ارائه کرده‌ایم که افراد می‌توانند از آن برای کنترل حرکت CiliaBot استفاده کنند. این زیست‌بات‌ها کاربردهای فراوانی دارند، از کمک به ما در درک تأثیرات بهداشتی خطرات زیست‌محیطی گرفته تا تسهیل رساندن درمان به داخل بدن. بسیار هیجان‌انگیز است که بخشی از تکامل آن‌ها باشیم.»
به گفته وی، فناوری AggreBots، گامی مهم در رباتیک بیوهیبریدی است که طراحی مدولار، مواد زیست‌تخریب‌پذیر و کنترل دقیق بر حرکت را ترکیب می‌کند و امکاناتی را برای مطالعه، پزشکی شخصی‌سازی شده و کاربردهای درمانی آینده فراهم می‌کند.
این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.
منبع : ایسنا
