Wissenschaftler haben eine neuartige Kreatur im Labor erschaffen. Sie könnte zukünftig menschliche Arterien von Plaques befreien.
„Sie sind weder ein traditioneller Roboter noch eine bekannte Tierart“, sagt Josh Bongart über seine Erfindung . Er hat mit seinem Team von der University in Vermont Organismen am Computer entworfen und im Labor aus Froschzellen zusammengebaut. Die neuartigen Kreaturen sind weniger als einen Millimeter groß, können sich fortbewegen und sich sogar selbst reparieren. Laut der Wissenschaftler aus der Abteilung Robotik könnten sie dazu genutzt werden, um Wirkstoffe im menschlichen Körper zu transportieren oder verkalkte Arterien zu reinigen.
Einem Computer haben die Wissenschaftler aufgetragen, Zellen zu verschiedenen Formen zu kombinieren. Diese sollen dann eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen – zum Beispiel sich fortzubewegen. Für die Evolution im Schnelldurchlauf war die Rechenleistung eines Supercomputers notwendig.
Die anatomische Vorlage für einen am Supercomputer designten Organismus (links) und der lebende Organismus aus Froschhautzellen in grün und Herzmuskelzellen in rot (rechts). © Sam Kriegman, University of Vermont
Anhand der Pläne, die der Computer vorgegeben hat, bauten die Wissenschaftler die Formen anschließend in der Petrischale nach. Dafür benutzten sie pluripotente Stammzellen und Vorläuferzellen von Herzmuskelzellen des Afrikanischen Krallenfrosches Xenopus laevis – daher auch der Name der Nanoroboter: Xenobots. Die Stammzellen dienten dabei als Hüllstruktur. Durch die Kontraktion der Herzmuskelzellen sollten sich die Xenobots fortbewegen, so die Theorie.
Tatsächlich läuft die winzige Kreatur langsam aber gezielt in eine Richtung, wie man im Video sehen kann. Drehten die Forscher den Xenobot auf den Rücken, war er dazu nicht mehr in der Lage. Zerteilten sie ihn, konnte der Xenobot sich selbstständig wieder zusammenflicken. Die Forscher schreiben, ihre Roboter könnten mithilfe der embryonalen Energiereserven einige Tage bis Wochen überleben. Nach getaner Arbeit ist er komplett biologisch abbaubar, denn er besteht zu 100 Prozent aus organischem Material. Ein anderes Einsatzgebiet sehen die wissenschaftler daher in den Weltmeeren. Dort könnten die Xenobots das Wasser vom Mikroplastik befreien.
© Sam Kriegman, University of Vermont
Das nächste Ziel der Wissenschaftler ist es, die Roboter mit Nerven- und Sinneszellen auszustatten. So könnten Xenobots kompliziertere Aufgaben erledigen als Lasten zu transportieren und sich fortzubewegen.
Natürlich wirft die Erschaffung solcher Kreaturen auch ethische Fragen auf. Muss man sie wie lebendige Organismen behandeln? Gelten für sie die Regeln wie für Tiere, weil sie aus Froschzellen bestehen? Auch wenn das Ganze noch nach Science-Fiction klingt, sollte man sich jetzt schon darüber bewusst werden, was Xenobots eigentlich sind und was sie leisten sollen. Medienphilosoph Mark Coeckelbergh, der Teil des österreichischen Rats für Robotik und künstliche Intelligenz ist, erklärt gegenüber futurezone: „Sie haben lebende Maschinen erschaffen. Wir als Gesellschaft müssen jetzt über diese Forschung hinaus entscheiden, welchen Zweck wir ihnen geben wollen.“
Bildquelle: Douglas Blackiston, Tufts University