బయో ఇంజనీర్లు మానవ కణాలతో మైక్రోబోట్‌లను సృష్టించారు

టఫ్ట్స్ యూనివర్శిటీ మరియు హార్వర్డ్ యూనివర్శిటీ యొక్క వైస్ ఇన్స్టిట్యూట్ పరిశోధకులు ఆంత్రోబోట్స్ అనే చిన్న బయోలాజికల్ రోబోలను అభివృద్ధి చేశారు. ఈ రోబోట్‌లు మానవ శ్వాసనాళ కణాల నుండి తయారు చేయబడ్డాయి మరియు ఉపరితలాల మీదుగా కదిలే సామర్థ్యాన్ని చూపించాయి మరియు దెబ్బతిన్న ప్రాంతాలలో న్యూరాన్‌ల పెరుగుదలను ప్రోత్సహిస్తాయి. పరిశోధకులు ఈ బయోబోట్‌లను పునరుత్పత్తి, వైద్యం మరియు వ్యాధి చికిత్స కోసం కొత్త చికిత్సా సాధనాలుగా ఊహించారు.

ఆంత్రోబోట్‌ల సృష్టి జెనోబోట్‌లపై మునుపటి పరిశోధన ఆధారంగా రూపొందించబడింది, ఇవి కప్ప పిండ కణాల నుండి తయారైన బహుళ సెల్యులార్ బయోలాజికల్ రోబోట్‌లు. ఇతర జాతుల కణాలను, ప్రత్యేకంగా మానవ కణాలను ఉపయోగించి ఇలాంటి సామర్థ్యాలను సాధించవచ్చో లేదో పరిశోధకులు గుర్తించాలనుకున్నారు. వారి ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, జన్యు మార్పు లేకుండా బయోబోట్‌లను సృష్టించడానికి మరియు జెనోబోట్‌లలో గమనించిన వాటికి మించిన సామర్థ్యాలను ప్రదర్శించడానికి మానవ కణాలను ఉపయోగించవచ్చని బృందం ప్రదర్శించింది. ఈ ఆవిష్కరణ శరీరంలో కణాలు ఎలా కలిసిపోతాయి మరియు కలిసి పనిచేస్తాయి మరియు వివిధ విధులను నిర్వహించడానికి వాటిని మార్చగలరా అనే ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడం ప్రారంభిస్తుంది.

కణాల మధ్య పరస్పర చర్యలను పునరుత్పత్తి చేయడం ద్వారా, పరిశోధకులు కొత్త బహుళ సెల్యులార్ నిర్మాణాలను సృష్టించగలిగారు. ఈ నిర్మాణాలు ల్యాబ్ డిష్‌లోని మానవ న్యూరాన్‌ల ఉపరితలంపై వివిధ మార్గాల్లో కదులుతాయని మరియు దెబ్బతిన్న ప్రాంతాలను పూరించడానికి కొత్త న్యూరాన్‌ల పెరుగుదలను ప్రోత్సహిస్తాయని వారు కనుగొన్నారు. ఆంత్రోబోట్‌లు న్యూరాన్ పెరుగుదలను ప్రోత్సహించే ఖచ్చితమైన విధానం ఇప్పటికీ అస్పష్టంగా ఉంది, అయితే పరిశోధకులు న్యూరాన్‌లు ఆంత్రోబోట్‌ల యొక్క క్లస్టర్డ్ అసెంబ్లీ ద్వారా కవర్ చేయబడిన ప్రాంతం కింద పెరిగాయని ధృవీకరించారు, దీనిని వారు “సూపర్‌బాట్” అని పిలుస్తారు.

ఆంత్రోబోట్‌లను రూపొందించడానికి మానవ కణాలను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ఒక ప్రయోజనం ఏమిటంటే, వాటిని రోగి యొక్క స్వంత కణాల నుండి నిర్మించవచ్చు, రోగనిరోధక ప్రతిస్పందన ప్రమాదాన్ని మరియు రోగనిరోధక శక్తిని తగ్గించే మందుల అవసరాన్ని తగ్గిస్తుంది. అదనంగా, ఆంత్రోబోట్‌లు కొన్ని వారాల తర్వాత సహజంగా క్షీణిస్తాయి, వాటి చికిత్సా పని పూర్తయిన తర్వాత వాటిని సులభంగా శరీరంలోకి శోషించగలుగుతాయి. ఆంత్రోబోట్‌లు నిర్దిష్ట ప్రయోగశాల పరిస్థితులలో మాత్రమే జీవించగలవు, బహిర్గతం లేదా అనాలోచిత వ్యాప్తికి ఎటువంటి ప్రమాదం ఉండదు. అవి కూడా పునరుత్పత్తి చేయవు లేదా జన్యు మార్పులకు లోనవుతాయి, ఇప్పటికే ఉన్న భద్రతలకు మించి అభివృద్ధి చెందే ప్రమాదాన్ని తొలగిస్తాయి.

ఆంత్రోబోట్‌లను రూపొందించడానికి, ప్రతి ఒక్కటి వయోజన దాత యొక్క ట్రాచల్ ఉపరితలం నుండి ఉద్భవించిన ఒకే కణం వలె ప్రారంభమవుతుంది. ఈ కణాలు ఊపిరితిత్తుల గాలి మార్గాల్లోని కణాలను బయటకు నెట్టడానికి సహాయపడే సిలియా అని పిలువబడే వెంట్రుకల వంటి అంచనాలను కలిగి ఉంటాయి. పరిశోధకులు వృద్ధి పరిస్థితులను అభివృద్ధి చేశారు, ఇది సిలియా ఆర్గానాయిడ్స్‌పై బాహ్యంగా ఎదుర్కొనేలా చేసింది, సిలియా ఒడ్లలాగా పనిచేయడం ద్వారా కదలికకు దారితీసింది. ఆంత్రోబోట్లలో 30 నుండి 500 మైక్రోమీటర్ల పరిమాణంలో వివిధ ఆకారాలు మరియు కదలికలు గమనించబడ్డాయి.

ఆంత్రోబోట్‌ల వైద్యం సామర్థ్యాలను అంచనా వేయడానికి పరిశోధకులు ప్రయోగశాల పరీక్షను నిర్వహించారు. వారు మానవ న్యూరాన్ల పొరను గోకడం ద్వారా “గాయం” సృష్టించారు, కణాలు లేని ఖాళీని వదిలివేసారు. ఆంత్రోబోట్‌లను గాయానికి పరిచయం చేశారు, ఆంత్రోబోట్‌ల సాంద్రతకు అంతరం బహిర్గతమయ్యేలా నిర్ధారించడానికి “సూపర్‌బాట్” అనే క్లస్టర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. విశేషమేమిటంటే, మార్పులేని ఆంత్రోబోట్‌లు న్యూరాన్‌ల గణనీయమైన పునరుద్ధరణను ప్రేరేపించాయి, గాయం చుట్టూ ఉన్న ఆరోగ్యకరమైన కణాల వలె మందపాటి వంతెనను ఏర్పరుస్తాయి.

ఆంత్రోబోట్‌ల యొక్క మరింత అభివృద్ధి ధమనులలో ఫలకం నిర్మాణాన్ని క్లియర్ చేయడం, దెబ్బతిన్న వెన్నుపాము లేదా రెటీనా నరాలను సరిచేయడం, బ్యాక్టీరియా లేదా క్యాన్సర్ కణాలను గుర్తించడం మరియు లక్ష్యంగా ఉన్న కణజాలాలకు మందులను పంపిణీ చేయడం వంటి వివిధ అనువర్తనాలకు దారితీస్తుందని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు. ఆంత్రోబోట్‌లకు పునరుత్పత్తికి అనుకూలమైన మందులను అందించేటప్పుడు కణజాల వైద్యం చేయడంలో సహాయపడే సామర్థ్యం ఉంది.

వారి చికిత్సా అనువర్తనాలతో పాటు, ఆంత్రోబోట్‌లు సహజ శరీర ప్రణాళికలు ఎలా సమీకరించబడతాయో మరియు కణజాలాలు మరియు అవయవాలను రూపొందించడానికి జన్యువు మరియు పర్యావరణం ఎలా కలిసి పనిచేస్తాయో అర్థం చేసుకోవడానికి పరిశోధకులకు సహాయం చేస్తాయి. ఆంత్రోబోట్‌లను రూపొందించడంలో ఉపయోగించిన సెల్యులార్ అసెంబ్లీ యొక్క సౌకర్యవంతమైన నియమాలు దెబ్బతిన్న కణజాలాలు మరియు అవయవాలను పునరుద్ధరించడానికి పునరుత్పత్తి చికిత్సల అభివృద్ధికి దోహదం చేస్తాయి.