maio 22, 2024

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Antropotas: Pequenos robôs vivos feitos de células humanas surpreendem os cientistas

Antropotas: Pequenos robôs vivos feitos de células humanas surpreendem os cientistas

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CNN

Cientistas criaram pequenos robôs vivos que podem se mover a partir de células humanas Uma placa de laboratório e um dia podem ajudar a curar feridas ou tecidos danificados, de acordo com um novo estudo.

Uma equipe da Universidade Tufts e do Instituto Wyss da Universidade de Harvard apelidou as criações de Antropópodes. A pesquisa baseia-se em trabalhos anteriores dos mesmos cientistas que a realizaram Os primeiros robôs vivosou xenobots, células-tronco derivadas de embriões de sapo com garras africanas (Xenopus laevis).

“Algumas pessoas pensavam que as características dos cinópodes dependiam fortemente do facto de serem embriões e anfíbios”, disse o autor do estudo Vannevar Bush, Michael Levine, professor de biologia na Escola de Artes e Ciências Tufts.

“Não acho que tenha nada a ver com ser um feto. Não tem nada a ver com o sapo. Acho que é uma propriedade comum das espécies”, disse ele.

“Não percebemos todo o potencial que as células do nosso corpo têm.”

Enquanto vivos, os antropomorfos não são organismos completos porque são incompletos. vida útil, Levin disse.

“Isso nos lembra dessas categorias binárias rígidas nas quais temos operado: é um robô, é um animal, é uma máquina? Esse tipo de coisa não nos serve bem. Temos que ir além disso.”

O relatório foi divulgado nesta quinta-feira Jornal de Ciência Avançada.

Gizem Gumuskaya, Universidade Tufts

Kisem Kumuzkaya é um estudante de doutorado na Tufts University que ajudou a criar antropomorfismos.

Os cientistas usaram células humanas adultas da traqueia ou do trato respiratório de doadores anônimos de várias idades e sexos. Os investigadores concentraram-se nestes tipos de células devido ao seu acesso relativamente fácil para trabalhar na Covid-19 e nas doenças pulmonares e, mais importante, devido a uma característica que os cientistas acreditavam que tornaria as células capazes de se moverem, disse o coautor do estudo, Kissem. Gumuskaya possui doutorado pela Tufts.

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As células brônquicas são cobertas por projeções semelhantes a cabelos, chamadas cílios, que ondulam para frente e para trás. Eles normalmente ajudam as células brônquicas a expelir pequenas partículas que entram nas vias aéreas dos pulmões. Estudos anteriores mostraram que as células podem formar organelas – células amplamente utilizadas para pesquisas.

Gumuskaya testou a composição química das condições de crescimento das células brônquicas e encontrou uma maneira de induzir os cílios a ficarem voltados para fora nos organoides. Assim que encontraram a matriz correta, os organoides se moveram após alguns dias, com os cílios agindo como nadadeiras.

“Nada aconteceu no primeiro dia, no segundo dia, no quarto dia ou no quinto dia, mas como a biologia costuma fazer, no sétimo dia houve uma mudança rápida”, disse ele. “Era como uma flor desabrochando. No sétimo dia, os cílios foram virados e expostos.

“No nosso método, cada antropomorfo cresce a partir de uma única célula.”

É esta automontagem que os torna únicos. Robôs biológicos foram desenvolvidos por outros cientistas, mas são construídos à mão, fazendo um molde e semeando células, disse Levin.

Gizem Gumuskaya, Universidade Tufts

Cada antropomorfo cresce a partir de uma única célula.

Diferentes formas e tamanhos

Os antropóides criados pela equipe não são idênticos.

Alguns eram esféricos e completamente cobertos por cílios, enquanto outros tinham formato de bola de futebol e irregulares com cílios. Eles também se moviam de maneiras diferentes – alguns em linha reta, alguns em círculos apertados, outros sentados e balançando, de acordo com o comunicado de imprensa do estudo. Eles sobreviveram até 60 dias em condições de laboratório.

Os experimentos descritos neste último estudo estão em seus estágios iniciais, mas o objetivo é descobrir se eles têm aplicações clínicas em humanos, disseram Levin e Gumuskaya. Para ver se tais aplicações eram possíveis, os investigadores estudaram se poderiam mover neurónios humanos sobre neurónios humanos cultivados numa placa de laboratório que tinha sido “riscada” para imitar danos.

Eles ficaram surpresos ao descobrir que os antropomorfos promoviam o crescimento na área danificada dos neurônios, algo que os pesquisadores ainda não entendem. O processo de cura, observou o estudo.

Falk Tauber, líder do grupo do Centro de Materiais Interativos e Tecnologias Bioinspiradas de Freiburg da Universidade de Freiburg, na Alemanha, disse que o estudo forneceu uma base para futuras aplicações de bio-bots para diferentes funções e para desenvolvê-los em diferentes formas.

Gizem Gumuskaya, Universidade Tufts

Um antropóide, de cor verde, fica vermelho através de uma incisão no tecido neural.

Tauber, que não esteve envolvido na pesquisa, observou que os neurônios humanos exibiam “comportamento surpreendente” através – e finalmente fechados – de incisões de neurônios humanos.

Ele disse que a capacidade de criar essas estruturas a partir das células do próprio paciente sugere uma variedade de aplicações em laboratório e, eventualmente, em humanos.

Levin disse não acreditar que os antropóides representassem quaisquer preocupações éticas ou de segurança. Eles não são criados a partir de embriões humanos, através de pesquisas rigorosamente controladas ou geneticamente modificados de qualquer forma, disse ele.

“Eles têm um ambiente muito fechado, então não há como escapar ou viver fora do laboratório. Eles não podem viver fora desse ambiente específico, “ele disse.” Eles têm uma vida útil natural, então depois de algumas semanas, eles se decompõem sem interrupção.”