Nu är robotarna på väg in i kroppen

2022-10-23 07:30  

Levande, simmande budbärare som ser till att läkemedel hamnar på rätt plats – det är den första stora möjligheten för biohybrid-robotar. Men det slutar inte där, skriver Torill Kornfeldt.

En farkost rör sig genom en outforskad och oländig terräng. Med sig har den en ovärderlig last som kan betyda skillnaden mellan liv och död. Den lilla transport-enheten tillhör en bataljon.

För att lyckas med sitt uppdrag måste de sprida ut sig, navigera genom vindlande gångar som blir smalare och smalare. Det är absolut nödvändigt att de når ut till de mest avlägsna områdena innan deras bränsle tar slut. 

De skulle kunna handla om stridsvagnar i en krigsfilm, eller kanske rymd-traktorer på en avlägsen planet. Men farkosterna är i själva verket minimala, simmande alger som rör sig inne i lungorna på en mus. Lasten de har med sig är antibiotika för att bekämpa en akut lunginflammation. 

En nanorobot som bekämpar lunginflammation, tillverkad av alger och nanopartiklar av en nedbrytbar polymer, som transporterar antibiotika. Från en forskargrupp vid UC San Diego. Foto: Fangyu Zhang/Zhengxing Li

Det är forskare vid universitetet i San Diego som har lyckats bygga om algerna till effektiva läkemedelstransportörer.

För att få antibiotikan att fästa använde de klick-kemi, den upptäckt som belönades med 2022 års Nobelpris i kemi.

Det är en första, liten, studie men alla de möss som behandlades med alg-antibiotika-kombon blev friska, och mängden medicin som behövdes var mycket lägre än vid vanlig behandling. 

Algerna lyckades dessutom undvika att bli attackerade av mössens immunförsvar och överlevde i flera dagar. 

Forskarna själva kallar det för bioinspirerade mikro-robotar, men biohybrider är ett vanligare namn på de cell-stora robotar som nu byggs av levande biologiska material. Algerna i muslungorna simmar med hjälp av två piskande svansar.

Andra forskare tittar på att använda spermier, eller bakterier som kan simma längs med magnetfält eller följa olika kemiska signaler.

De nya robotarna utmanar gränsen mellan biologi och teknik. För ungefär ett år sen lyckades en annan grupp amerikanska forskare skapa små, biologiska robotar som inte bara kunde simma omkring och hålla sig vid liv i en näringslösning, utan som också kunde bygga små kopior av sig själva.

Inte genom att dela sig – som bakterier – eller genom att ha sex, som vi – utan genom att samla ihop och bunta samman andra levande celler, som sedan själva började simma omkring. 

Forskare vid Tufts University, Harvard University och University of Vermont visade hur ”xenobotar” av grodceller i vissa fall spontant kan skapa kopior av sig själva. Foto: Douglas Blackiston och Sam Kriegman

Det här är inte riktigt så skrämmande som det kan framstå för den som läst mycket science fiction: redan den första generationen av nya robotar var mycket sämre än originalen. Och ursprungsrobotarna i sig var inte mer avancerade än små Pac Man-formare klumpar av grodceller.

Men under snart hundra år har fysiker och matematiker drömt om robotar som kan bygga nya kopior av sig själva. 

Oftast handlar drömmarna om självreplikerande robotar om stora metallkonstruktioner på framtida rymdkolonier, men det är inte konstigt att det är i biologin som de största förutsättningarna kanske ändå finns. Hela poängen med biologiskt liv är trots allt att göra nya kopior av sig själv. Det är inte särskilt stor skillnad på en själv-replikerande robot och ett virus. 

Här någonstans möts nu gentekniken, robotforskningen, medicinen och den mest innovativa kemin. Att kunna använda levande, simmande budbärare och packåsnor för att se till att läkemedel hamnar på rätt plats är den första stora möjligheten för biohybrid-robotar. Men det slutar inte där. 

Forskare tänker sig framtida robotar som kan reparera sig själva, utvecklas efter omständigheterna och hitta energi i miljön runtomkring sig. Biorobotar som skulle kunna leva inne i dig – inte bara i några dagar utan i månader, år, eller kanske till och med en livstid. Som håller koll på ditt blodsocker, städar i dina blodkärl eller håller efter cancerceller. 

Ute i världen skulle samma teknik kunna användas för att samla ihop sällsynta metaller från skrothögar, skydda korallrev mot virusangrepp eller rensa bort fettberg ur kloaker. 

De biologiska robotarna är också ett återvändande till ursprunget. Första gången ordet användes, i pjäsen R. U. R av Karel Čapek så var robotarna biologiska, köttiga varelser snarare än stålblanka maskiner.

En scen från Karel Čapeks pjäs R.U.R, där ordet robot användes första gången. Foto: Wikimedia

En annan fördel är att algerna, bakterierna, spermierna eller de andra levande bio-robotarna efter ett tag dör, och då bryts ned till sina helt ofarliga biologiska komponenter. Förutsatt att de faktiskt dör. För nånstans här börjar vi också snudda vid riskerna. 

Den stora skräcken med den här tekniken är ju att de i stället skulle trivas lite för bra och börja bli fler. Livet har trots allt en fantastisk, underbar men också lite läskig förmåga att anpassa sig till nästan vilka omständigheter som helst. Det är lite för lätt att föreställa sig en våg av grå gegga av biologiska nanorobotar som svämmar över alla bräddar och slukar både våra kroppar och hela jorden. 

Vi har en tendens att tänka på biologi och teknik som varandras motsatser. Att den vilda, biologiska, naturen är en motpol till den civiliserade, konstruerade, tekniken. Men åtminstone i det allra minsta är den gränsen på väg att luckras upp.

Läs mer: ”Jag väntar på ett genombrott när det gäller svamp”

Torill Kornfeldt är vetenskapsjournalist och författare och medverkar regelbundet i Ny Teknik.

Torill Kornfeldt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt