这些惊人的生物机器人可以帮助神经元再生,

文章来源:视网膜劈裂(症)   发布时间:2024/5/22 16:16:46   点击数:
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最小的Anthrobots和人的头发一样宽,最大的大约有铅笔尖那么大。(图片来源:GizemGumuskaya/塔夫茨大学)

科学家们已经创造了由人体细胞制成的微型自组装机器人,有朝一日可以修复受损的皮肤和组织。

这些微小的生物机器被称为Anthrobots,由人类气管细胞制成,没有任何基因改造。实验室培养皿实验表明,它们可以促进神经元或神经细胞在受损组织中生长。

这些机器人的大小各不相同,最小的不超过人类的头发,最大的大约是铅笔尖的大小。它们成簇聚集在一起,研究人员称之为“超级机器人”。科学家们于11月21日在《先进科学》杂志上发表了他们的研究.

在这项研究中,研究小组使用一根金属棒刮擦人类神经元的二维活层,以模拟开放性伤口,然后Anthrobots聚集在它周围并触发了大量的神经元再生。然而,Anthrobots如何鼓励神经元再生的确切机制尚不清楚。

“我们在实验室中构建的细胞组件可以具有超越它们在体内的能力,”该研究的主要作者,哈佛大学发育和合成生物学家MichaelLevin在一份声明中说.

“令人着迷且完全出乎意料的是,正常患者的气管细胞在不修改其DNA的情况下可以自行移动并促进神经元在损伤区域的生长。我们现在正在研究愈合机制是如何工作的,并询问这些结构还能做什么。

该团队用单个人类气管细胞构建了每个Anthrobot,然后在实验室中生长以形成称为类器官的多细胞球体。他们鼓励通常在气管细胞上发现的毛状纤毛朝外,以帮助类器官四处移动。Anthrobots根据其大小和运动模式分为不同的类别。然后,该团队测试了它们在治疗环境中的表现。

莱文之前曾研究过另一种形式的生物机器人,称为Xenobots。这些异种机器人源自胚胎细胞,在通道中导航,收集材料,记录信息,自我修复,甚至复制几个周期。但Anthrobots走得更远。

“Anthrobots在实验室培养皿中自我组装,”塔夫茨大学博士生、创造Anthrobots的科学家GizemGumuskaya在声明中说。

“与Xenobots不同,它们不需要镊子或手术刀来塑造它们,我们可以使用成体细胞-甚至是来自老年患者的细胞-而不是胚胎细胞。它是完全可扩展的——我们可以并行生产成群的这些机器人,这是开发治疗工具的良好开端。

作者说,使用患者自身的细胞来构建生物机器人可以降低触发免疫反应或需要免疫抑制剂的风险。

Anthrobots持续45到60天,然后分解并被身体重新吸收。它们也不会繁殖,没有经过基因编辑,只能在体外的特定实验室条件下生存。研究人员说,这意味着没有超出现有保障措施的风险。

该团队希望在其他医疗应用中测试Anthrobots,包括清除动脉中积聚的斑块和修复脊柱损伤或视网膜神经损伤。研究人员说,他们甚至可以配置这些微小的生物机器人来识别细菌或癌细胞。

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