L’innovativo campo della robotica biologica ha fatto un passo significativo con la creazione degli “Anthrobots”, dei minuscoli robot biologici costituiti da cellule tracheali umane. Questi robot, sviluppati dai ricercatori della Tufts University, rappresentano un’avanguardia nell’ingegneria cellulare e nella medicina rigenerativa.
Caratteristiche degli Anthrobots
- Costruzione e Composizione: Gli Anthrobots sono formati da poche centinaia di cellule tracheali umane. Ogni Anthrobot inizia come una singola cellula prelevata da un donatore adulto, che viene poi fatta crescere in laboratorio in condizioni specifiche per formare delle strutture multicellulari sferiche, note come organoidi. Questi organoidi sono dotati di ciglia, proiezioni simili a capelli, che agiscono come remi per muovere gli Anthrobots.
- Movimento e Forme: Gli Anthrobots sono capaci di muoversi in modi diversi su una superficie, grazie alle ciglia che spingono la cellula. Esistono vari tipi di Anthrobots, che si differenziano per forma e modalità di movimento: alcuni sono sferici e completamente ricoperti di ciglia, altri hanno forme irregolari o simili a un pallone da football con una copertura irregolare di ciglia. Questi robot biologici possono muoversi in linee rette, muoversi in cerchi stretti, combinare questi movimenti, o semplicemente rimanere fermi e vibrare.
- Implicazioni Terapeutiche: L’obiettivo principale di questi robot biologici è la loro applicazione terapeutica. I ricercatori hanno dimostrato che gli Anthrobots possono incoraggiare la crescita di neuroni in aree danneggiate. Sono stati testati in piatti da laboratorio, dove hanno mostrato la capacità di promuovere la rigenerazione del tessuto neurale danneggiato, formando un ponte di neuroni spessi quanto il resto delle cellule sane presenti sul piatto. Questa capacità di guarigione apre nuove strade per il trattamento di danni ai tessuti neurali e altri tipi di lesioni.
- Vantaggi dell’Uso di Cellule Umane: Gli Anthrobots offrono diversi vantaggi grazie all’uso di cellule umane. Possono essere costruiti a partire dalle cellule del paziente stesso, riducendo il rischio di risposta immunitaria o la necessità di immunosoppressori. Inoltre, questi robot biologici si degradano naturalmente dopo qualche settimana, potendo quindi essere riassorbiti dal corpo dopo aver completato il loro compito.
Sviluppi Precedenti e Contesto
Questo sviluppo segue ricerche precedenti in cui erano stati creati robot biologici, denominati “Xenobots”, a partire da cellule di embrioni di rana. Tali Xenobots erano capaci di navigare, raccogliere materiale, ripararsi da ferite e replicarsi per alcuni cicli autonomamente. La creazione degli Anthrobots dimostra che è possibile costruire robot biologici anche a partire da cellule di altre specie, senza modificazioni genetiche, estendendo così le possibilità di applicazione di questa tecnologia.
Prospettive Future e Ricerca
La ricerca sugli Anthrobots si inserisce in un ambito più ampio che indaga come le cellule si assemblano e lavorano insieme nel corpo e se possono essere riorganizzate in nuovi “piani corporei” per svolgere funzioni diverse per design. La comprensione di come le cellule si auto-assemblano in strutture più grandi è fondamentale per sviluppare ulteriormente questa tecnologia. In futuro, gli Anthrobots potrebbero trovare applicazioni nel trattamento di diverse condizioni mediche, come la riparazione di danni al midollo spinale, al nervo retinico, nel riconoscimento di cellule batteriche o cancerogene, o nella somministrazione mirata di farmaci.
Si può concludere che, gli Anthrobots rappresentano un notevole progresso nel campo della robotica biologica e della medicina rigenerativa. Con il loro potenziale di guarigione e la capacità di essere personalizzati per il paziente, aprono nuove prospettive per il trattamento di varie patologie e lesioni.
