Αυτο-οργανωμένα βιομπότ καθαρίζουν το περιβάλλον τους

Ομάδα επιστημόνων στα πανεπιστήμια Vermont και Tufts, κατασκεύασαν μικροσκοπικά βιορομπότ (biobot, βιομπότ), με μέγεθος της τάξης του χιλιοστού, χρησιμοποιώντας κύτταρα βατράχου τα οποία τροποποίησαν βάσει σχεδίου που υποδείχθηκε από εξελικτικό αλγόριθμο (εμπνευσμένο από την διαδικασία της φυσικής επιλογής), ώστε να κάνουν συγκεκριμένες εργασίες καλύτερα ή ταχύτερα (π.χ. να μετακινούνται).

Ο αλγόριθμος «έτρεξε» σε υπερυπολογιστή του πανεπιστημίου του Vermont για αρκετές ημέρες, ξεχωρίζοντας το καλύτερο μοντέλο κάθε φορά και επαναλαμβάνοντας την ίδια διαδικασία βέλτιστης επιλογής για 100 φορές. Μετά από δισεκατομμύρια σχέδια, επελέγησαν τα 5 καλύτερα και το πιο εύκολα πραγματοποιήσιμο εφαρμόστηκε τροποποιώντας βιολογικά κύτταρα (τα οποία έχουν την δυνατότητα αυτό-ίασης και προσαρμογής, κάτι που οι σημερινές τεχνητές κατασκευές μας δεν μπορούν ακόμη να κάνουν).

Η έκπληξη ήρθε από το γεγονός ότι τα βιομπότ αυτό-οργανώθηκαν σε ομάδες, καθαρίζοντας το περιβάλλον τους από μικροσκοπικά σκουπίδια που υπήρχαν γύρω τους (κάτι που δεν ήταν στους στόχους του αλγορίθμου). Σε αυτήν την λογική, στρατιές τέτοιων βιομπότ θα μπορούν να οργανώνονται καθαρίζοντας τους ωκεανούς από τα μικροπλαστικά. Επίσης, το γεγονός ότι είναι 100% βιοδιασπώμενα, κάνει την ιδέα ακόμη πιο ελκυστική. Ένας άλλος στόχος είναι η χρήση αυτών των βιομπότ για μεταφορά φαρμακευτικών ουσιών στοχευμένα, βαθιά στον οργανισμό, στα πλαίσια διαφόρων θεραπειών, χωρίς ταυτόχρονα να προκαλούν ανεπιθύμητες αντιδράσεις του ανοσοποιητικού.

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1910837117

Φωτογραφία από την παραπάνω έρευνα (με άδεια χρήσης CC BY 4.0), όπου φαίνεται η προσομοίωση διαφόρων σχεδίων και η επιλογή των καλύτερων (ως προς την δυνατότητα μετακίνησης) από τον εξελικτικό αλγόριθμο.