Xenobot, il primo robot “vivente” creato con cellule di rana

Xenobot, un robot "vivente" realizzato da un gruppo di scienziati americani. Cellule embrionali di rana e intelligenza artificiale insieme per scopi scientifici ed ambientali, dalla raccolta delle microplastiche alla pulizia dei vasi sanguigni. Ma è proprio così?

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Articolo aggiornato in redazione il 9 dicembre 2020 alle ore 18.40.

Un gruppo di ricercatori dell’Università del Vermont (UVM) e dell’Università Tufts ha dato vita a quello che viene definito Xenobot, dalle parole Xenopus, la rana africana Xenopus laevis le cui cellule sono servite per dare vita al robot, l’altra parola del termine.

Le cellule, riassemblate con il supercomputer Deep Green dell’Università del Vermont, possono essere moltiplicate e in futuro potrebbero viaggiare nel corpo umano per somministrare farmaci o ripulire le arterie, o ancora potrebbero essere rilasciati negli oceani come speciali spazzini per catturare le microparticelle di plastica.

Rilasciati in ambienti acquatici (per mantenerli in vita) alcuni si sono mossi in avanti, mentre altri in circolo. Un minimo di scetticismo è inevitabile ma la prima cosa che viene in mente è il film Viaggio allucinante, del 1966 e Salto nel buio del 1987.

Cosa sono i robot xenobot?

I robot realizzati con le cellule di rana sono microrganismi dalle dimensioni di circa un millimetro. Sono incapaci di riprodursi e sono costituiti di pochi tessuti che in pratica non formano veri organi; sopravvivono però per diversi giorni e possono svolgere funzioni motorie, quindi muoversi in base ad un obiettivo.

Il risultato, pubblicato sulla rivista dell’Accademia americana delle scienze, Pnas è il frutto della collaborazione tra gli informatici dell’Università del Vermont guidati da Sam Kriegman e Joshua Bongard e il gruppo di biologi dell’Università Tufts e dall’Istituto Wyss dell’Università di Harvard, coordinati da Michael Levin e Douglas Blackiston.

Guarda il video: UVM and Tufts Team Builds First Living Robots

Servono due fasi per la creazione

Prima fase:

  • utilizzare un algoritmo per la progettazione al computer dei possibili robot “viventi”;

Seconda fase:

  • prelevare le cellule staminali dagli embrioni di rana e lasciarle in incubazione perché si moltiplichino, in maniera da realizzare tessuti di diverso tipo.

Le cellule hanno dimostrato di funzionare, di svolgere compiti determinati e di essere capaci di autoripararsi. “Al momento sono davvero piccoli ma il nostro piano è di realizzarli di dimensioni più grandi” ha detto Michael Levin a The Guardian .

È la prima volta che vengono progettate delle macchine completamente biologiche.“Possiamo definirle robot viventi oppure organismi multicellulari artificiali, perché svolgono funzioni diverse da quelle naturali”, ha osservato Antonio De Simone, dell’Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

Troppo alti i costi, come accade quando si parla di ricerche ad elevati libelli tecnologici

Le applicazioni tecnologiche degli Xenobot, al momento, sembrano piuttosto utopistiche. Come accade in molte ricerche dove le tecnologie abbondano.

Separare le cellule di embrioni di Xenopus e riassemblarle si è rivelata una tecnologia produttiva particolarmente costosa, perchè richiede la procedura di micromanipolazione. In cosa consiste il procedimento? Il ricercatore specializzato deve produrre gli Xenobot uno per uno, manipolando sotto il microscopio le cellule o i tessuti prelevati dall’embrione di rana.

Al contrario, lo studio su questi robot è risultato importante per capire l’interdipendenza tra cellule o tessuti e sull’auto-organizzazione strutturale dei sistemi biologici.

La robotica del futuro dovrà essere bioispirata e sostenibile, In linea con gli obiettivi fissati dalle Nazioni Unite

La svolta, in linea con gli obiettivi fissati dalle Nazioni Unite nell’Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile, porterà a un drastico ripensamento dei robot. Come saranno i nuovi robot? A vision for future bioinspired and biohybrid robots, l’articolo pubblicato sulla rivista internazionale Science Robotics, con la risposta di Barbara Mazzolai, direttrice del Centro di Microbiorobotica dell’Istituto Italiano di Tecnologia

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