【今日视点】
◎本报记者 张梦然
机器人可以从一个成年人的医疗研细胞中创造出来,而且还无需任何基因改造,工具个崭这意味着什么 ?
对无数患者来说,史上生物大佬国际娱乐【Aurl:www.8233066.com】送888元这意味着从他们自身衍生出的新的细胞生物机器人,可以帮助他们恢复健康、起点愈合创伤、人类人治疗疾病,造出这是微型医疗工具研发史上一个崭新的起点。
现在,机器美国塔夫茨大学和哈佛大学研究人员已经成功利用人类气管细胞,医疗研创建了一种微型生物机器人Anthrobot。工具个崭它不但可在神经元表面移动,史上生物大佬国际娱乐【Aurl:www.8233066.com】送888元还能使实验室培养皿中的新的细胞受损神经元恢复生长 。
这种多细胞机器人的起点大小,从人类头发的人类人宽度到削尖的铅笔尖不等,可自行组装,并显示出对其他细胞的显著治疗效果。
发表于《先进科学》杂志的这项研究成果,回答了更为广泛的医学问题:控制细胞在体内组装和协同工作的规则是什么?细胞是否可在自然生长环境中遵照不同的“身体计划”重新组合,从而执行其他功能 ?
人类细胞机器人 ,神秘又安全
研究人员吉泽姆·古姆斯卡娅认为,通过重新编程细胞之间的相互作用,可创建新的多细胞结构,类似于石头和砖块可排列成不同的结构 ,如墙壁 、拱门或柱子 。他们发现 ,这些细胞不仅会创造多细胞形状 ,而且能激发新的生长来填补因划伤细胞层而造成的间隙 。
有意思的是,Anthrobot怎样做到这一点的,科学家尚不清楚,但他们看到了神经元确实生长在Anthrobot集群组装所覆盖的区域下 。
使用人类细胞的优点非常明显。首先 ,由患者自身细胞构建的机器人 ,执行治疗任务不会引发免疫反应或承受免疫抑制剂风险;其次,它们只持续几周就会分解,因此在工作完成后很容易就被重新吸收到体内 。
而在体外 ,Anthrobot只能在特定实验室条件下生存 ,没有暴露或意外传播到实验室外的风险。它们不会繁殖,也没有经过基因编辑 、添加或删除,没有超出现有保障措施的风险 。
人类细胞机器人如何生长
每个Anthrobot最初都是一个细胞 ,来自成年供体 。这些细胞来自气管表面 ,覆盖着纤毛 ,可来回摆动 。纤毛帮助气管细胞排出微小的颗粒,这些颗粒进入肺部的气道,人体通过咳嗽或清嗓子排出颗粒和多余液体,都需要纤毛细胞的帮助 。早期研究表明,当细胞在实验室生长时,它们会自发形成称为类器官的微小多细胞球体 。
此次 ,研究人员开发了纤毛在类器官上朝外生长的条件 。几天之内,它们开始“四处走动”,由纤毛驱动,就像桨一样 。团队注意到了不同的运动形状和类型 ,这是生物机器人平台的首个重要特征。
这些创建出来的不同类型的Anthrobot,有些是球形的 ,完全被纤毛覆盖;有些是不规则的 ,纤毛覆盖得更斑驳 ,或者只是在一侧覆盖着纤毛。
Anthrobot在实验室培养皿中可以自我组装 ,并不需要镊子或手术刀来塑造它们。研究人员可使用成体细胞 ,甚至是来自老年患者的细胞 ,而不是胚胎细胞来培养。它们还是完全可扩展的 ,人们可并行创建成群的机器人 。
小小治疗师 ,绘制新蓝图
古姆斯卡娅解释说,细胞具有与生俱来的能力,能以某些基本方式自组装成更大的结构。这些细胞可形成片层、折叠形状、球体,可按类型分类和分离 、融合在一起,甚至移动。
与那些“无生命砖块”的两个重要区别是,细胞可相互交流并动态地创建这些结构,并且每个细胞都具有许多功能,例如运动 、分泌分子 、检测信号等。
确切来说 ,人们不是“发现”了它们 ,人们只是在弄清楚如何结合这些元素来创造新的生物“身体计划”和功能,而这与自然界中发生的有很大不同 。
研究人员称 ,生物机器人的下一步开发将会带来其他应用 ,包括清除动脉粥样硬化患者动脉中的斑块 、修复脊髓或视网膜神经损伤 、识别细菌或癌细胞,或将药物输送到目标组织。从理论上讲 ,Anthrobot不但可帮助愈合组织 ,还能向受损部位提供促进再生的药物 。
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