A primeira ‘máquina viva’ do mundo criada usando células de rã e Inteligência Artificial

o que acontece quando você pega células de embriões de rã e as transforma em novos organismos que foram “evoluídos” por algoritmos? Obtemos algo a que os investigadores chamam a primeira “máquina viva” do mundo.”

Though the original stem cells came from frogs — the African clawed frog, Xenopus laevis-these so-called xenobots don’t remember any known amphibians. As pequenas bolhas medem apenas 0.45 polegadas (1 milímetro) de largura e são feitos de tecido vivo que biólogos montaram em corpos projetados por modelos de computador, de acordo com um novo estudo.

estes organismos móveis podem mover-se de forma independente e colectiva, podem auto-curar feridas e sobreviver durante semanas de cada vez, e podem potencialmente ser usados para transportar medicamentos dentro do corpo de um doente, relataram recentemente cientistas.

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“eles não são nem um robô tradicional nem uma espécie conhecida de animal”, estudo co-autor Joshua Bongard, um cientista de computação e especialista em robótica na Universidade de Vermont, disse em uma declaração. “É uma nova classe de Artefato: um organismo vivo e programável.”

Algorithms shaped the evolution of the xenobots. Eles cresceram de células estaminais da pele e coração em pedaços de tecido de várias centenas de células que se moveram em pulsos gerados pelo tecido muscular do coração, disse o autor do estudo principal Sam Kriegman, um candidato a Doutorado estudando robótica evolutiva na Universidade de Vermont, Departamento de Ciência da computação, em Burlington.

“não há controle externo de um controle remoto ou bioeletricidade. Este é um agente autônomo — é quase como um brinquedo de corda”, disse Kriegman à ciência ao vivo.

biólogos alimentaram restrições computacionais para os xenobots autônomos, tais como o poder muscular máximo de seus tecidos, e como eles poderiam se mover através de um ambiente aquoso. Então, o algoritmo produziu gerações de organismos minúsculos. Os robots com melhor desempenho “reproduziriam” dentro do algoritmo. E assim como a evolução funciona no mundo natural, as formas menos bem sucedidas seriam apagadas pelo Programa de computador.

“eventualmente, ele foi capaz de nos dar projetos que realmente eram transferíveis para células reais. Isso foi um avanço”, disse Kriegman.

the study authors then brought these designs to life, piecing stem cells to form self-powered 3D shapes designed by the evolution algorithm. Células da pele mantiveram os xenobots juntos, e o bater do tecido cardíaco em partes específicas de seus “corpos” impulsionou os bots através da água em uma placa de petri por dias, e até mesmo semanas em um trecho, sem precisar de nutrientes adicionais, de acordo com o estudo. Os bots foram até capazes de reparar danos significativos, disse Kriegman.

“cortamos o robô vivo quase ao meio, e suas células automaticamente fecharam seu corpo de volta”, disse ele.

“podemos imaginar muitas aplicações úteis desses robôs vivos que outras máquinas não podem fazer”, disse o co-autor do estudo Michael Levin, diretor do centro de Biologia regenerativa e desenvolvimento da Universidade Tufts em Massachusetts. Estes podem incluir o alvo de derrames tóxicos ou contaminação radioativa, coletando microplásticos marinhos ou até mesmo escavando placas de artérias humanas, disse Levin em uma declaração.Criações que desfocam a linha entre robôs e organismos vivos são temas populares na ficção científica; pense nas máquinas assassinas nos filmes “Terminator” ou nos replicantes do mundo de “Blade Runner”.”A perspectiva dos chamados robôs vivos-e usar a tecnologia para criar organismos vivos — suscita compreensivelmente preocupações para alguns, disse Levin.

“que o medo não é irracional”, disse Levin. “Quando começarmos a mexer com sistemas complexos que não entendemos, vamos ter consequências não intencionais.”

no entanto, construir em formas orgânicas simples como os xenobots também pode levar a descobertas benéficas, acrescentou.”Se a humanidade vai sobreviver no futuro, precisamos entender melhor como propriedades complexas, de alguma forma, emergem de regras simples”, disse Levin.

os resultados foram publicados online em Janeiro. 13 In The journal Proceedings of the National Academy of Sciences.

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Originally published on Live Science.