Robot sống từ tế bào người gây bất ngờ cho nhà nghiên cứu

Các nhà khoa học tạo ra robot sống tý hon từ tế bào con người, có thể di chuyển và giúp chữa trị vết thương hoặc mô bị phá hủy trong tương lai.

Cách anthrobot di chuyển. (Video: Phys.org)

Nhóm nghiên cứu ở Đại học Tufts và Viện Wysss thuộc Đại học Harvard đặt tên cho robot mới là anthrobot. Sản phẩm dựa trên công trình trước đó của một số thành viên nhóm nghiên cứu, từng tạo ra robot sống đầu tiên mang tên xenobot từ tế bào gốc lấy ở phôi thai ếch có vuốt châu Phi (Xenopus laevis). Michael Levin, giáo sư sinh học ở Trường khoa học và nghệ thuật của Đại học Tufts và cộng sự công bố nghiên cứu mới hôm 30/11 trên tạp chí Advanced Science.

Các nhà khoa học sử dụng tế bào người trưởng thành lấy ở khí quản của nhiều người hiến tặng giấu tên thuộc nhiều độ tuổi và giới tính khác nhau. Họ chọn loại tế bào này do chúng tương đối dễ tiếp cận sau giai đoạn Covid-19 và do một đặc điểm mà họ cho là sẽ khiến tế bào chuyển động được, theo Gizem Gumuskaya, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ ở Đại học Tufts. Tế bào khí quản phủ đầy lông mao giống sợi tóc đung đưa tới lui. Chúng giúp tế bào khí quản đẩy những hạt li ti chui vào đường thở ra ngoài. Nghiên cứu trước đây chỉ ra tế bào này có thể hình thành organoid, cụm tế bào sử dụng rộng rãi trong khoa học.

Gumuskaya thí nghiệm với thành phần hóa học trong điều kiện phát triển của tế bào khí quản và tìm ra cách thúc đẩy lông mao chĩa ra ngoài trên organois. Sau khi cô tìm ra chất nền phù hợp, organoid có thể di chuyển sau vài ngày, với lông mao đóng vai trò như mái chèo. "Không có gì xảy ra từ ngày một tới ngày 6. Vào khoảng ngày 7, có một sự biến đổi nhanh chóng. Nó trông như một bông hoa nở rộ. Lông mao bật ra và hướng ra ngoài. Trong phương pháp của chúng tôi, mỗi anthrobot phát triển từ một tế bào", Gumuskaya giải thích.

Anthrobot di chuyển theo cách khác nhau.

Chính cơ chế tự lắp ráp này khiến robot trở nên độc đáo. Nhiều nhà khoa học khác cũng chế tạo robot sinh học, nhưng chúng cần tạo ra thủ công bằng cách dựng khuôn và cấy tế bào vào đó. Anthrobot không giống như vậy. Một số có dạng hình cầu và phủ kín lông mao, trong khi số khác có hình giống quả bóng và lông mao bao phủ không đều đặn. Chúng di chuyển theo cách khác nhau. Vài robot đi thẳng, có robot xê dịch theo vòng tròn hẹp, nhiều robot đứng một chỗ và lắc lư. Chúng sống sót tới 60 ngày trong điều kiện ở phòng thí nghiệm.

Thí nghiệm mô tả trong nghiên cứu mới nhất đang ở giai đoạn đầu, nhưng mục tiêu là tìm hiểu liệu anthrobot có thể ứng dụng trong y học hay không. Nhóm nghiên cứu xem xét liệu anthrobot có thể bò qua neuron người nuôi trong đĩa cạn và bị "cào xước" để mô phỏng tổn thương. Họ rất bất ngờ khi thấy anthrobot thúc đẩy sự phát triển ở vùng bị tổn thương của neuron, dù họ chưa hiểu rõ cơ chế chữa lành.

Falk Tauber, nhà nghiên cứu ở Trung tâm vật liệu tương tác và công nghệ sinh học Freiburg tại Đại học Freiburg, nhận định nghiên cứu cung cấp nền tảng cho những nỗ lực tương lai nhằm sử dụng robot sinh học cho nhiều chức năng khác nhau. Ông cho biết khả năng tạo ra chúng từ tế bào của chính bệnh nhân hé lộ ứng dụng đa dạng cả trong phòng thí nghiệm và cuối cùng trong cơ thể người.

Theo Levin, anthrobot không gây lo ngại về mặt đạo đức hoặc an toàn. Chúng không được tạo ra từ phôi thai người hay biến đổi gene. Chúng không thể sống ngoài môi trường chuyên biệt, có tuổi thọ chỉ vài tuần và dường như phân hủy sinh học.

• Mâu thuẫn lớn nhất của vật lý đương đại, Albert Einstein mất nửa đời người cũng không giải được
• Một loại quả thơm béo, bổ dưỡng bậc nhất thế giới: Là “thuốc quý”, giúp ngăn ngừa ung thư cực hiệu quả
• Con người có thể du hành xuôi hoặc ngược thời gian?