Xenobot: i primi robot autoreplicanti

Gli xenobot, una rivoluzionaria frontiera della bioingegneria, rappresentano un sorprendente incrocio tra la biologia e la robotica. Non si tratta dei tradizionali robot metallici. Sono formati da cellule biologiche viventi, spesso cellule staminali, che vengono programmate per assemblarsi in configurazioni specifiche. Questi microorganismi "robotici" sono stati progettati per svolgere una varietà di compiti, utilizzando la loro capacità di movimento e la loro adattabilità. Queste entità microscopiche, create utilizzando cellule viventi, aprono le porte a nuove prospettive nel campo della scienza e della tecnologia. Il processo di creazione degli xenobot solleva interrogativi significativi sul fronte dell'ingegneria genetica e dell'etica scientifica. C'è un crescente interesse nel comprendere il modo in cui questi organismi artificiali possono essere impiegati per scopi benefici senza causare danni o minacciare l'equilibrio ecologico. Le applicazioni potenziali degli xenobot, infatti, spaziano dalla medicina alla pulizia ambientale e all'esplorazione delle aree difficilmente accessibili. Tuttavia, sorgono anche domande su come regolare e gestire questa nuova forma di tecnologia ibrida. In questo articolo, esploreremo il mondo degli xenobot, dalle loro origini e il processo di creazione alle possibili applicazioni e implicazioni etiche.

Introduzione

Nel 2020, un gruppo di ricerca ha fatto l'annuncio sorprendente di aver costruito organismi programmabili a partire da cellule biologiche, robot viventi che sono stati chiamati xenobot, e che questi robot potevano lavorare insieme per eseguire compiti semplici. Dopo soli due anni, lo stesso gruppo ha fatto un annuncio ancora più sorprendente: gli xenobot sono in grado di autoreplicarsi autonomamente in un modo completamente diverso da qualsiasi altro organismo vivente e la loro progenie è funzionale e in grado di autoreplicarsi allo stesso modo. Gli xenobot rappresentano un'innovativa frontiera della bioingegneria, uniscono la biologia e la robotica per creare entità completamente nuove e rivoluzionarie. Questi microscopici organismi artificiali, formati da cellule viventi, stanno ridefinendo il concetto di robot, offrendo un'interessante panoramica sul potenziale delle tecnologie ibride nel mondo moderno. Gli xenobot, generati da cellule biologiche programmate per assemblarsi in configurazioni specifiche, offrono un'opportunità unica di esplorare nuovi orizzonti. Questi micro-robot, distinti dai tradizionali robot metallici, possono essere progettati per svolgere una vasta gamma di compiti, sfruttando la loro capacità di movimento e adattabilità. Il processo di creazione degli xenobot solleva importanti interrogativi etici, spingendo verso una riflessione critica sulle implicazioni e sull'utilizzo responsabile di questa nuova forma di tecnologia ibrida.

Dalle cellule ai robot

Il lavoro dei ricercatori sugli xenobot è salito alla ribalta nel gennaio 2020, quando hanno riferito la genesi dei primi xenobot. Tutto è iniziato nel laboratorio di robotica evolutiva di Joshua Bongard, professore di informatica presso l'Università del Vermont (UVM), dove si stavano eseguendo simulazioni al computer di organismi virtuali sul cluster di supercomputer Deep Green. Attraverso le simulazioni, speravano di esplorare l'evoluzione di alcuni movimenti e lo sviluppo di compiti rudimentali. Si trattava di simulazioni di creature virtuali dal corpo morbido. Possiamo costruire qualcosa che il computer ha progettato, usando le tecniche della biologia dello sviluppo? Gli xenobot quindi sono stati creati attraverso un approccio innovativo che unisce la biologia e la robotica. La loro origine risiede nella manipolazione delle cellule staminali embrionali di rana o cellule derivate da tessuti viventi. I ricercatori utilizzano algoritmi di Intelligenza Artificiale e software specializzati per progettare la struttura e le funzionalità desiderate degli xenobot. Questi algoritmi aiutano a identificare combinazioni ottimali di cellule e a predire come queste si comporteranno quando assemblate insieme. Successivamente, le cellule sono prelevate e coltivate in laboratorio, dove vengono manipolate per poi essere assemblate in modo da creare strutture in grado di eseguire determinate funzioni. Il processo coinvolge il taglio e la manipolazione di cellule in laboratorio, cercando di creare i "mattoni" biologici necessari per costruire gli xenobot. Questi mattoni sono poi assemblati in base ai design e agli obiettivi specifici prefissati. Utilizzando indicazioni meccaniche e chimiche, i ricercatori hanno spinto le cellule verso il progetto determinato dall'algoritmo e poi hanno lasciato che le cellule prendessero il controllo per completare la costruzione dei primi xenobot. A quel punto, l'autoassemblaggio prende il sopravvento: le cellule e poi i tessuti si collegano da soli. Gli xenobot risultanti all'inizio erano piccoli blocchi di cellule in grado di muoversi sul fondo di una capsula piena di liquido su "gambe" che si contraevano guidate dal tessuto cardiaco che pulsava. Lo xenobot poteva anche spingere piccole particelle sintetiche qua e là. Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato che i comportamenti degli xenobot corrispondevano alle previsioni delle simulazioni. L'utilizzo di cellule viventi fornisce agli xenobot la capacità di auto-organizzarsi e adattarsi all'ambiente circostante una volta attivati. Questi micro-organismi bio-robotici sono creati in modo da svolgere funzioni specifiche, sfruttando le proprietà intrinseche delle cellule, come la capacità di movimento o la capacità di manipolare oggetti.

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