Carnegie Mellon Universiteti tərəfindən

Andrew Zinin tərəfindən redaktə edilmişdir

 Redaktorların qeydləriHibrid Aggrebot hərəkətliliyinin xarakteristikası. Kredit: Mühəndislik Kolleci, Karnegi Mellon Universiteti

Karnegi Mellon Universitetinin Ren laboratoriyasında insan ağciyər hüceyrələrindən istifadə edərək “dizayner” bioloji robotlar yaratmaq üçün tamamilə yeni mühəndislik yanaşması davam edir. AggreBots olaraq adlandırılan bu mikromiqyaslı canlı robotlar bir gün onların hərəkətlilik nümunələri üzərində daha çox nəzarət əldə edildikdən sonra istənilən terapevtik və ya mexaniki müdaxilələri həyata keçirmək üçün bədənin mürəkkəb mühitlərindən keçə bilər. Science Advances -də nəşr olunan yeni tədqiqatda qrup, struktur parametrlərini aktiv şəkildə idarə edərək, AggreBots-da fərdiləşdirilə bilən hərəkətliliyə nail ola bilən yeni toxuma mühəndisliyi platforması təqdim edir.

Biobotlar xüsusi tapşırıq və ya davranışları yerinə yetirmək üçün avtonom hərəkət və proqramlaşdırıla bilən mikroskopik, süni bioloji maşınlardır. Əvvəllər biobotların hərəkətliliyini təmin etmək , onların həqiqi əzələlər kimi büzülməsi və rahatlaması ilə hərəkət etməyə imkan verən əzələ liflərindən istifadə ətrafında cəmlənmişdir .

Bədəndəki mayeləri (ağciyərlərdə olduğu kimi) davamlı olaraq hərəkət etdirən və Paramecium və ya daraq jele kimi bəzi su canlılarına üzməyə kömək edən nanoskopik, tük kimi, üzvi pervaneler olan kirpiklərdən istifadə etməklə yeni, alternativ hərəkət mexanizmi tapmaq olar. Bununla belə, kirpiklərlə işləyən biobotun (qısaca CiliaBot) dəqiq formasına və strukturuna və bununla da onun hərəkətliliyinə nəzarət etmək üçün etibarlı bir üsul əldə etmək çətin olduğu sübut edilmişdir.

Ren laboratoriyası, laboratoriya mühəndislərinin ağciyər kök hüceyrələrindən çıxardıqları toxuma sferoidlərinin məkanla idarə olunan birləşməsindən istifadə edərək, CiliaBots üçün yeni modul montaj strategiyasına öncülük etdi. Strategiyadan istifadə edərək, bu cəmlənmiş CiliaBots (AggreBots) müəyyən bölgələrdə kirpikləri qeyri-funksional və hərəkətsiz edən genetik mutasiya daşıyan kök hüceyrə sferoidlərini özündə birləşdirə bilər.

Dhruv Bhattaram, kağızın ilk müəllifi və biotibbi mühəndislik Ph.D. tələbə, bu prosesi avarçəkən bir qayıqda seçilmiş yerlərdə avarların götürülməsinə bənzədib.

Bhattaram izah etdi: “Biz biobot toxumalarını AggreBots ilə gücləndirmək üçün alternativ bir üsul irəli sürürük”. “Funksional olmayan sferoidlərin daxil edilməsi ilə birlikdə müxtəlif sferoidlərin müxtəlif formalarda birləşdirilməsi prosesi vasitəsilə biz ilk dəfə CiliaBot davranışını istiqamətləndirmək üçün toxuma səthində kirpik pervanelerinin yerini və bolluğunu dəqiq idarə edə bilərik. Bu, bizim və başqalarının məhsuldarlıq üçün vaxt ayıra biləcəyimiz mühüm addımdır.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1759147698&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-aggrebots-tiny-robots-lung-cells.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4yMDgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjIwOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMjA4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1759147696491&bpp=1&bdt=89&idt=454&shv=r20250924&mjsv=m202509230101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1759147581%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1759147581%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D87e2ccb6da8adec8%3AT%3D1751372215%3ART%3D1759147581%3AS%3DAA-AfjZUvMhCDRLD_DCppu51g7Xx&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8415330674700&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=5&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2252&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=42531705%2C95367554%2C95372357%2C95368093&oid=2&pvsid=3257801296654614&tmod=1629096535&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1709

“Aggrebots yanaşması bu tip biobotlara və biohibrid robotlara yeni dizayn ölçüsü əlavə edir” deyə maşınqayırma üzrə dosent Viktoriya Vebster-Vud əlavə etdi. “Müxtəlif kirpikli və kirpiksiz elementləri modul şəkildə birləşdirə bilmək gələcək tədqiqatçılara xüsusi mühəndislik hərəkətlilik nümunələri ilə biobotlar yaratmağa imkan verəcək. Aggrebotlar tamamilə bioloji materiallardan hazırlandığından , onlar təbii olaraq bioloji parçalana bilən və biouyğundurlar ki, bu da onların gələcəkdə tibbi şəraitdə birbaşa tətbiqinə imkan verə bilər.”

Ren laboratoriyası platformada qurmağa davam etdikcə, onlar texnologiyanın geniş auditoriyaya, o cümlədən biorobotika icması, klinisyenlər və ilkin siliyer diskineziya kimi xəstəliklərdə və ya kistik fibrozun qalın, yüksək özlülüklü mucusunda kirpiklərin necə işlədiyini öyrənən tibbi tədqiqatçılara fayda verə biləcəyini etiraf edirlər. Qeyd edək ki, CiliaBots xəstənin öz hüceyrələrindən hazırlana bilər ki, bu da immun rədd edilmə riski olmadan fərdiləşdirilmiş terapevtik çatdırılma vasitələri yaratmaq üçün istifadə edilə bilər.

Biotibbi mühəndisliyin dosenti Xi (Charlie) Ren, “Hərəkətlilik vacibdir, çünki bədən mürəkkəb bir mühitdir” dedi. “Terapevtiklərin mobil çatdırılması böyük potensiala malikdir, lakin düzgün hərəkət mexanizmi olmadan hüceyrələr asanlıqla ilişib qala bilər. Biz insanların CiliaBot hərəkətliliyinə nəzarət etmək üçün istifadə edə biləcəkləri bir yol yaratmışıq. Ətraf mühitin təhlükələrinin sağlamlığa təsirini anlamaqdan tutmuş in vivo terapevtik çatdırılmanı asanlaşdırmağa qədər, CiliaBots onların istifadə imkanlarının bir çox hissəsinə malikdir.”

Daha çox məlumat: Dhruv Bhattaram et al, AggreBots: CiliaBots-un idarə olunan, modul toxuma aqreqasiyası vasitəsilə konfiqurasiyası, Elm İnkişafı (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx4176

Jurnal məlumatı: Science Advances 

Carnegie Mellon Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir