美國活體機器人 5分鐘自癒致命傷

國際中心林孝萱/綜合報導
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▲美國麻州塔夫茨大學(Tufts University)和佛蒙特大學(University of Vermont)研發的活體機器人「Xenobots」近期升級為更強大的「2.0」。(圖/翻攝自佛蒙特大學官方Twitter)
▲美國麻州塔夫茨大學(Tufts University)和佛蒙特大學(University of Vermont)研發的活體機器人「Xenobots」近期升級為更強大的「2.0」。(圖/翻攝自佛蒙特大學官方Twitter)

美國麻州塔夫茨大學(Tufts University)和佛蒙特大學(University of Vermont)近日在《科學機器人學》(Science Robotics)期刊發表研究報告,表示先前透過提取非洲爪蟾(Xenopus laevis)幹細胞製作的活體機器人「Xenobots」已經成功升級為更強壯的第二代。

▲佛蒙特大學官方推特4日表示,Xenobots已經升級。(圖/翻攝自Twitter)

綜合外媒報導,研究團隊在《科學機器人學》(Science Robotics)發表題為「用於開發合成生命機器的細胞平台」(A cellular platform for the development of synthetic living machines)。去年,該團隊也是在期刊上公布全世界第一個活體機器人Xenobots,並成為該期《美國科學院報》(PNAS)封面。

Xenobots的名字源於非洲爪蟾的學名(Xenopus laevis),僅由皮膚細胞和心臟細胞組成,都是從非洲爪蟾的幹細胞所培育而出、由超級電腦設計特定型態,機器人大小不到1毫米。這類的活體機器人並非一般人印象中由機械所組成,雖有生命也不是新動物品種,科學家目前稱其為「可編程生物體」。

▲組成活體機器人Xenobots的心臟、皮膚細胞,培養自非洲爪蟾的幹細胞。(圖/翻攝自Twitter)

▲顯微鏡下的Xenobots 2.0。(圖/翻攝自Twitter)

和第一代相比,第二代Xenobots不僅能完成單細胞自主結合,移動速度變得更快、訊息傳遞的功能和自癒能力也增強。細胞結構上,Xenobots一代的構造「由上至下」,透過重組青蛙皮膚和心臟細胞,使心臟細胞在底層收縮以進行移動;二代則是「由下至上」,由單個的細胞自主形成生物體。

麻州塔夫茨大學培養非洲爪蟾的胚胎幹細胞,讓幹細胞分化形成纖毛後,成為Xenobots二代的「腿」,因此Xenobots二代能夠沒有肌肉細胞的情況下移,速度更快、壽命更長,能夠存活數個月,還擁有5分鐘從「嚴重致命傷」復原的超強自癒能力,且對環境的適應力更高。

佛蒙特大學教授、電腦與機器人學專家邦加德(Josh Bongard)表示,透過超級電腦計算,Xenobots二代在收集垃圾的任務上表現優於一代,且能夠成群結隊收集培養皿內大量的氧化鐵微粒,既可以在平面工作,也能夠通過狹窄的毛細血管。

邦加德期許,Xenobots未來能成為更有用的工具,例如清理海洋中的塑膠為例或是土壤中的污染物。

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