Xenobots

Bioroboter aus Froschzellen vermehren sich selbstständig

Robert Klatt

Die Xenobots, künstliche Lebensformen aus Froschzellen, können sich nun selbstständig vermehren. In Zukunft könnten die winzigen Bioroboter im Körper des Menschen eingesetzt werden, um Verletzungen zu heilen oder Insulin zu produzieren.

Burlington (U.S.A.). Wissenschaftler der University of Vermont (UVM) haben vor etwa zwei Jahren die sogenannten Xenobots vorgestellt. Es handelt sich dabei um Bioroboter, die aus etwa 500 bis 1.000 Haut- und Herzmuskelzellen des Krallenfrosches (Xenopus laevis) bestehen. Diese werden nach einem neuen Bauplan zusammengesetzt, den eine Künstliche Intelligenz (KI) anhand der Aufgaben, die der Bioroboter erledigen soll, erstellt.

Es wurden so unter anderem Miniroboter erzeugt, die sich auf vier Beinchen selbstständig durch eine Petrischale bewegen können. Andere Xenobots konnten hingegen winzige Objekte transportieren. Als Energiequelle dient den Robotern dabei die Reserve der Zellen, die für mehrere Tage ausreicht. In der Wissenschaft herrscht jedoch keine Einigkeit darüber, ob Xenobots tatsächlich Lebewesen sind, weil sie sich nicht selbst fortpflanzen konnten.

Xenobots reproduzieren sich

„Einige Menschen haben gesagt, dass Xenobots keine Organismen sind, weil sie sich nicht reproduzieren können, jetzt können sie das“, erklärt Michael Levin von der Tufts University, die neben der UVM an der Entwicklung der Xenobots beteiligt ist.

Laut ihrer Publikation im Fachmagazin PNAS wurde auch dies durch den Einsatz einer KI erreicht. Diese hat in einer Simulation Milliarden von möglichen Zellkombinationen erprobt, um zu ermitteln, welche Zusammenstellungen sich mehr als eine Generation fortpflanzen kann.

Fünf Generationen von Biorobotern

Es entstand so ein Bioroboter, der aussieht wie Pac-Man mit offenem Mund. In einer Petrischale mit Stammzellen begannen die neuen Xenobots dann automatisch Klumpen zu bilden, aus denen neue Xenobots entstanden. Diese Reproduktion gelang im Versuch über bis zu fünf Generationen.

Wie Josh Bongard von der UVM erklärt, ist die Form der Xenobots quasi deren Programmierung. Noch befindet sich die Technologie laut dem Wissenschaftler aber noch in einem sehr frühen Stadium. Einen Anwendungszweck für die Bioroboter gibt es demnach noch nicht. Grundsätzlich sehen die Forscher in der Kombination aus KI und Molekularbiologie aber das Potenzial für Anwendungen im Körper. Sie könnten dort zum Beispiel Insulin produzieren oder Verletzungen am Rückenmark zu reparieren.

PNAS, doi: 10.1073/pnas.2112672118

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