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Xenobot e Xenobot “Junior”, ora i robot si riproducono

No, non è Pac-Man, ma uno Xenobot, un robot “vivente” in grado di riprodursi autonomamente. Realizzati a partire da cellule della rana Xenopus aggregate in sfere di pochi millimetri programmate dall’intelligenza artificiale, questi piccoli robot possono muoversi nello spazio e autoreplicarsi, assemblando le cellule che incontrano lungo il loro percorso, fino a formare nuovi organismi.

La scoperta, che potrebbe cambiare radicalmente il panorama futuro, è stata oggetto di uno studio pubblicato sulla rivista della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d’America (Pnas) da un gruppo statunitense che comprende la Tufts University, Harvard e l’Università del Vermont.

Una nuova forma di riproduzione

Come sottolineato dai ricercatori, quella osservata sarebbe una forma completamente nuova di riproduzione biologica, differente da qualsiasi altra riproduzione osservata negli organismi animali o vegetali. “Non abbiamo mai visto qualcosa di simile prima d’ora” ha detto il biologo Douglas Blackiston.

Gli Xenobot, come spiegato dagli studiosi, “non sono né un robot tradizionale né una specie animale conosciuta. Rappresentano una nuova classe di artefatti: organismi viventi e programmabili”.

Per realizzare i biorobot, sono state prelevate delle cellule dalla pelle di larve di rana Xenopus laevis; le stesse sono poi state incubate fino a ottenere piccoli organismi pluricellulari ricoperti di ciglia e capaci di muoversi. Successivamente, questi organismi sono stati posti su una piastra insieme ad altre singole cellule di Xenopus. Grazie alle loro ciglia, i piccoli robot hanno iniziato a muoversi compattando le cellule che incontravano via via lungo il percorso. In appena cinque giorni, queste cellule hanno dato vita ad altri organismi dotati di movimento. Gli scienziati hanno osservato che le stesse cellule dissociate, lasciate sole in soluzione, non si sono auto-assemblate, dimostrando di aver bisogno del movimento iniziale degli xenobot progenitori per innescare la loro formazione in organismi aggregati.

Autoreplicazione cinematica

Usando l’intelligenza artificiale, i ricercatori hanno progettato altre schiere di Xenobot autoreplicanti in diverse configurazioni: stando alle simulazioni al computer, la loro auto-organizzazione potrebbe essere sfruttata per eseguire compiti utili, come ad esempio aderire a fili o chiudere circuiti.

Sam Kriegman, l’autore principale del nuovo studio, ha spiegato come inizialmente siano stati creati i cosiddetti “genitori xenobot’” (quelli simili a Pac-Man), che a loro volta “hanno generato figli, che hanno generato nipoti, pronipoti ecc”.

La cosiddetta ”replicazione cinematica”, osservata in questo caso, è nota a livello di molecole, ma non era mai stata osservata prima in intere cellule o organismi. Il particolare comportamento dimostra, come sottolineano gli scienziati, quanto radicalmente le entità biologiche possano adattarsi e cambiare in risposta al loro ambiente.

Medicina rigenerativa

Secondo i ricercatori, gli Xenobot potrebbero aprire la strada alla medicina rigenerativa: “se sapessimo come indurre i gruppi di cellule a fare ciò che vogliamo, in definitiva quella sarebbe la medicina rigenerativa: la soluzione a lesioni traumatiche, difetti alla nascita, cancro e invecchiamento. Tutti questi diversi problemi resistono perché non sappiamo come prevedere e controllare quali gruppi di cellule andranno a costruire cosa. Gli Xenobot sono una nuova piattaforma che ci aiuterà a capirlo”.

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