全球首个可自我繁殖活体机器人诞生,AI参与设计,已繁殖4代

医疗器械 来源:医谷网
2021
12/06
15:03
医谷网 医疗器械

继2020年初,美国佛蒙特大学和塔夫茨大学的研究人员依靠进化算法,利用青蛙的表皮细胞和心肌细胞造出全球首个活体机器人Xenobot后,近日该研究团队发现了一种全新的生物繁殖方式,并利用这一发现将Xenobots升级创造,从而诞生了世界首个可自我繁殖的活体机器人——Xenobots 3.0,这一发现有望在未来为外伤、先天缺陷、癌症、衰老等提供更直接、更个性化的药物治疗。

目前,相关结果以“Kinematic self-replication in reconfigurable organisms”为题,发表在《美国科学院院刊》上。

Xenobot1.0

2020年初发表的文章显示,研究人员利用超级计算机模拟,创建出一组随机设计的皮肤细胞和心肌细胞排列构型,再通过流体力学运动实验等最终筛选出可实现快速移动的最佳构造;接着将非洲爪蟾胚胎干细胞分化成心肌细胞和皮肤细胞,其中心肌细胞提供动力、皮肤细胞提供结构支撑,研究人员将细胞团按照筛选出的构型进行塑性,最终得到Xenobot。

Xenobot长度不到1毫米,能通过心肌细胞的收缩在水性环境中移动,如果Xenobot中间有凹槽,则还可以捡起和携带东西,这意味着它有药物递送的潜力,同时Xenobot还能在切割后自行愈合。Xenobot可在水性环境中存活长达 10 天,并能移动而无需额外补充营养,当其死亡时,通常会无害地降解。

Xenobot2.0

今年3月,研究人员将Xenobot升级到2.0。

研究团队将“自上而下”的构建方式改为了“自下而上”,研究人员从非洲爪蟾的胚胎获得干细胞并允许它们自行组装和生长成球状体,几天后的一些细胞分化产生纤毛,这些纤毛给了新球形机器人以“腿”,这使得它们能在一个表面上快速移动。此外,它还有记录信息的能力。

Xenobot 3.0

事实上,初代Xenobot也可以复制,但最多只能自我复制两次,当新的细胞团只有不到50个细胞时,它就失去了游动、复制的能力。因此,研究人员利用一种模拟自然界演化的算法,预测可以产生更多后代的初始形态,最终C字型/糖豆人形状的机器人脱颖而出,其缺口的“嘴”“嘴”恰好可以帮助Xenobot移动并收集干细胞。

研究人员发现,将足够多的Xenobot放置在培养皿中彼此靠近,它们会聚集并开始将其他漂浮在溶液中的单个干细胞堆叠起来,用糖豆人形状的“嘴”将干细胞组装成“婴儿”Xenobot。几天后,这些“婴儿”就会变成外观和动作都跟母体一样的新Xenobot。然后这些新的Xenobot可再次出去寻找干细胞,并建立自己的“副本”,就这样周而复始,不断复制。

最终结果显示,培养皿中,Xenobot3.0实现了4次自我复制。

“这些细胞拥有青蛙的基因组,但它们没有变成蝌蚪,而是拥有超强的可塑性,其复制方式与科学上已知的任何动物或植物都不同。同时,这些具有‘集体智慧’和可塑性的细胞团完成了令人惊讶的任务。” 这项研究的作者之一,塔夫茨大学的Michael Levin教授表示,“如果我们知道如何告知细胞团使其按我们的想法行事,最终这将帮助我们实现再生医学的突破,为对抗创伤、出生缺陷、癌症与衰老找到解决方案”。

为你推荐

麦科奥特 Micot 完成超亿元 D 轮融资,加速多肽创新药研发资讯

麦科奥特 Micot 完成超亿元 D 轮融资,加速多肽创新药研发

由浙商创投旗下临海启泽基金领投

2025-07-04 10:28

穆峰达第三项适应症中国获批,填补睡眠呼吸暂停药物治疗领域空白资讯

穆峰达第三项适应症中国获批,填补睡眠呼吸暂停药物治疗领域空白

首个且唯一用于治疗成人肥胖患者的中度至重度阻塞性睡眠呼吸暂停适应症的处方药

2025-07-03 15:36

又一款国产肺癌创新药获得美国FDA批准上市资讯

又一款国产肺癌创新药获得美国FDA批准上市

今日(7月3日),迪哲医药宣布,公司核心产品舒沃哲(ZEGFROVY,通用名:舒沃替尼片)的新药上市申请正式获得美国FDA加速批准,用于既往经含铂化疗治疗时或治疗后出现疾病进展,...

2025-07-03 14:51

近20年来首个全新类别抗菌药物醋酸来法莫林在华获批,开启社区获得性肺炎治疗新时代资讯

近20年来首个全新类别抗菌药物醋酸来法莫林在华获批,开启社区获得性肺炎治疗新时代

该产品中文商标:信乐妥®,英文商标:Xenleta®

2025-07-03 13:23

白癜风诊疗迈向资讯

白癜风诊疗迈向"精细化诊疗"新阶段,薇诺娜净衡系列上市

由中华医学会、中华医学会皮肤性病学分会主办湖南省医学会、中南大学湘雅医院 、中南大学湘雅医学院皮肤病学系承办的中华医学会第三十次皮肤性病学术年会于2025年6月25日-29日...

2025-07-03 11:51

2025年,国家医保局医保药品目录及商保药品目录调整征求意见稿发布资讯

2025年,国家医保局医保药品目录及商保药品目录调整征求意见稿发布

7月1日,国家医保局正式对外发布《2025年国家基本医疗保险、生育保险和工伤保险药品目录及商业健康保险创新药品目录调整工作方案(征求意见稿)》及相关文件,向社会公开征求意见。

2025-07-02 18:50

碳云智肽获翰宇药业战略投资,以 “多肽芯片 + AI” 技术赋能创新药研发资讯

碳云智肽获翰宇药业战略投资,以 “多肽芯片 + AI” 技术赋能创新药研发

7 月 1 日,深圳碳云智肽药物科技有限公司(简称 “碳云智肽”)与翰宇药业(300199)正式签署《创新药 CRDMO 服务战略合作协议》和《战略投资协议》。

2025-07-02 17:44

一上市药企与6名高管共计被罚1600万元资讯

一上市药企与6名高管共计被罚1600万元

近日,维康药业发布公告披露,其收到《关于公司及相关当事人收到中国证券监督管理委员会浙江证监局的公告》,公告显示,维康药业及其实控人刘忠良等被处罚,处罚金额累计达 160...

2025-07-02 15:41

国家医保局 国家卫生健康委联合印发《支持创新药高质量发展的若干措施》,谈及商保资讯

国家医保局 国家卫生健康委联合印发《支持创新药高质量发展的若干措施》,谈及商保

与医保目录调整的不同点在于,商保创新药目录将充分尊重商业保险公司的市场主体地位,在方案制定、专家评审、价格协商等环节,保险公司行业专家将充分参与。商保专家对于一个药...

2025-07-01 14:58

中析生物完成近亿元A轮融资,加速智慧实验室布局与全球化拓展资讯

中析生物完成近亿元A轮融资,加速智慧实验室布局与全球化拓展

近日,实验室自动化领域企业苏州中析生物信息有限公司(以下简称“中析生物”)宣布完成近亿元A轮融资,由中信建投资本领投,启明创投持续

2025-07-01 13:15

全球首个IL-17A/F双靶新药填补中轴型脊柱关节炎治疗空白,“捷乐同行患者关爱项目”加速药物惠及患者资讯

全球首个IL-17A/F双靶新药填补中轴型脊柱关节炎治疗空白,“捷乐同行患者关爱项目”加速药物惠及患者

为了提高中轴型脊柱关节炎患者的治疗获益、减轻经济负担,“捷乐同行患者关爱项目”于今日正式启动。

2025-07-01 10:21

一桩药企的重大资产重组,告吹资讯

一桩药企的重大资产重组,告吹

筹划近3个月后,成都先导重大资产重组事项宣告终止。

2025-07-01 09:28

稳健医疗李建全谈绿色手术室发展:绿色理念的前提一定是以人为本资讯

稳健医疗李建全谈绿色手术室发展:绿色理念的前提一定是以人为本

相关数据显示,全球医疗行业正面临着一个严峻的问题:医疗行业碳排放占全球4 4%-5 2%,手术室贡献了医院20%-30%的废弃物。

2025-07-01 09:26

1款全球首个+1款全球前四!华东医药MUC-17与FGFR2b 两款ADC获批临床资讯

1款全球首个+1款全球前四!华东医药MUC-17与FGFR2b 两款ADC获批临床

HDM2020与HDM2012均为抗体药物偶联物(Antibody-drug conjugate,ADC),分别靶向成纤维细胞生长因子受体2b(FGFR2b)、靶向人粘蛋白-17(Mucin 17,MUC-17)

2025-06-30 21:28

睿视科技完成数千万元A2轮融资,金科君创独家投资资讯

睿视科技完成数千万元A2轮融资,金科君创独家投资

此次融资将重点用于公司核心产品的研发迭代,三类医疗器械注册申报加速,以及市场渠道拓展。凯乘资本担任公司本轮融资独家财务顾问。

2025-06-30 10:36

中华人民共和国医疗保障法(草案)资讯

中华人民共和国医疗保障法(草案)

在中华人民共和国境内从事医疗保障相关的筹资运行、待遇支付、公共服务、基金使用、监督管理等活动,适用本法。

2025-06-28 13:45

26省联盟药品集采拟中选结果公布资讯

26省联盟药品集采拟中选结果公布

26省为北京、天津、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、安徽、福建、江西、河南、湖北、湖南、广西、海南、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆和新疆...

2025-06-28 13:20

CDE:对于境内外尚未有按照药品批准上市,但已有按医疗器械批准上市的产品,如在我国按照药品管理,能否按创新药申报?资讯

CDE:对于境内外尚未有按照药品批准上市,但已有按医疗器械批准上市的产品,如在我国按照药品管理,能否按创新药申报?

对于境内外尚未有按照药品批准上市、但已有按医疗器械批准上市的产品,如申报时在我国按照药品管理的,因器械已上市,将影响该产品在我国按创新药申报。

2025-06-28 13:01

河北医大二院发布“冀脑方舟”脑出血专病大模型,助力精准诊疗资讯

河北医大二院发布“冀脑方舟”脑出血专病大模型,助力精准诊疗

6月21日,河北医大二院联合讯飞医疗共同研发的医疗垂直领域多模态大模型—— “冀脑方舟”脑出血专病大模型在石家庄正式发布。

2025-06-27 16:02

最新数据:Vyepti(艾普奈珠单抗)在难治的重度偏头痛患者中疗效确切资讯

最新数据:Vyepti(艾普奈珠单抗)在难治的重度偏头痛患者中疗效确切

2025年第11届欧洲神经病学学会大会(EAN Congress 2025)公布了RESOLUTION IV期临床研究的完整结果。数据显示,在同时接受标准化患者教育的慢性偏头痛合并药物过度使用性头痛...

2025-06-27 15:58