'रोबोट' हा शब्द म्हटल्यावर आपल्या डोळ्यासमोर मानवासारख्या , धातूपासून बनवलेल्या यंत्राची (ह्युमनॉइड) प्रतिमा उभी राहते, जे आपल्यासाठी काही कामे आपोआप करण्यासाठी तयार केलेले आणि प्रोग्राम केलेले असते. तथापि, रोबोट (किंवा बॉट्स) हे त्यांच्या रचनेनुसार आणि कार्यात्मक गरजेनुसार कोणत्याही आकाराचे किंवा मापाचे असू शकतात आणि कोणत्याही पदार्थापासून (जिवंत पेशींसारख्या जैविक पदार्थांसहित) बनवलेले असू शकतात. सिरी किंवा अलेक्साच्या बाबतीत जसे आहे, तसे त्याला कोणतेही भौतिक स्वरूप नसू शकते . रोबोट हे तर्कशुद्धपणे तयार केलेले असे कृत्रिम घटक किंवा यंत्रे आहेत, जे स्वायत्तता दर्शवतात आणि विशिष्ट कार्ये पार पाडतात.
जैविक रोबोट (किंवा बायोबॉट्स) निर्मितीसाठी जिवंत पेशी किंवा उतींचा वापर करतात. सर्व रोबोट्सप्रमाणे, बायोबॉट्ससुद्धा प्रोग्राम करण्यायोग्य यंत्रे असतात, स्वायत्तता दर्शवतात आणि विशिष्ट कार्ये पार पाडतात. हे सक्रिय, जिवंत आणि गतिशील कृत्रिम संरचनांचा एक विशेष वर्ग आहे.
सजीव ऊती स्वतः रोबोट नसतात. त्या प्राण्यांचे अवयव आहेत. जेव्हा सजीव पेशींना कृत्रिमरित्या एकत्र करून आणि विशिष्ट वर्तन प्रदर्शित करण्यासाठी आकार देऊन, त्यांना सामान्य बंधनांतून मुक्त केले जाते आणि इच्छित आकार व कार्यात प्रोग्राम केले जाते, तेव्हा त्या रोबोट बनतात.
झेनोबॉट्स हे २०२० मध्ये प्रयोगशाळेत तयार केलेले पहिले पूर्णपणे जैविक बायोबॉट्स होते. हे 'झेनोपस लेविस' नावाच्या बेडकाच्या प्रजातीच्या भ्रूणातील अंडपेशी वापरून तयार करण्यात आले होते (म्हणूनच त्यांचे नाव झेनोबॉट्स पडले). हा पहिला जिवंत, स्वतःची दुरुस्ती करणारा आणि स्वतःची प्रतिकृती तयार करणारा कृत्रिम जीव होता. या जिवंत पेशींचा वापर रचनात्मक घटक म्हणून करण्यात आला, ज्यांना भ्रूणाच्या उर्वरित भागाच्या सामान्य बंधनांपासून मुक्त करून एका नवीन प्रकारच्या कृत्रिम जीवनाला जन्म देण्यात आला, ज्याचे स्वरूप आणि वैशिष्ट्ये कृत्रिमरित्या 'डिझाइन' केली गेली होती. अशा प्रकारे, झेनोबॉट हा एक जिवंत कृत्रिम जीव होता. झेनोबॉट्सच्या विकासामुळे हे सिद्ध झाले की, उभयचर प्राण्याच्या भ्रूणापासून मिळवलेल्या पेशींना नैसर्गिक बंधने झुगारून इच्छित आकार आणि कार्यासाठी प्रोग्राम केले जाऊ शकते. तथापि, उभयचर नसलेल्या किंवा प्रौढ पेशींपासून बायोबॉट्स तयार केले जाऊ शकतात की नाही हे ज्ञात नव्हते.
शास्त्रज्ञांनी आता, झेनोबॉट्सपेक्षाही अधिक क्षमता असलेल्या, मानवी भ्रूणेतर ऊतींमधील प्रौढ पेशींचा वापर करून बायोबॉट्सची यशस्वी निर्मिती केल्याचे वृत्त दिले आहे . या बायोबॉटला त्याच्या मानवी उत्पत्तीमुळे ' अँथ्रोबॉट्स ' असे नाव देण्यात आले आहे.
झेनोबॉट्स हे उभयचर प्राण्यांच्या भ्रूणीय पेशींपासून, पेशींना स्वतंत्रपणे आकार देऊन तयार केले जात असल्यामुळे, संशोधक संघाने याची चाचणी घेण्यास सुरुवात केली की, बायोबॉट्स तयार करण्याची क्षमता केवळ याच उभयचर पेशींपुरती मर्यादित आहे की, इतर उभयचर नसलेल्या, भ्रूणीय नसलेल्या प्रौढ पेशींपासूनही बायोबॉट्स तयार होऊ शकतात? तसेच, बायोबॉट्स तयार करण्यासाठी बीज पेशींना स्वतंत्रपणे आकार देणे आवश्यक आहे की, सुरुवातीच्या बीज पेशींना प्रवृत्त केल्यानेही बायोबॉट्सची स्व-निर्मिती होऊ शकते? यासाठी, भ्रूणीय ऊतींऐवजी, संशोधकांनी मानवी फुफ्फुसाच्या उपकला पेशींपासून मिळवलेल्या प्रौढ, कायिक पेशींचा वापर केला आणि कोणत्याही हाताने आकार न देता किंवा बाह्य आकार देणाऱ्या यंत्राचा वापर न करता, नवीन, बहुपेशीय, स्व-निर्मित, गतिशील सजीव रचना तयार करण्यात ते यशस्वी झाले. वापरलेली पद्धत विस्तारक्षम आहे. बायोबॉट्सचे थवे समांतरपणे तयार केले गेले, जे सिलिया-चालित प्रणोदनाद्वारे (cilia-driven propulsion) हालचाल करत होते आणि ४५-६० दिवस जगत होते. विशेष म्हणजे, असेही दिसून आले की अँथ्रोबॉट्स चेतापेशींच्या एकस्तरीय थरांमधील (neuronal monolayers) भेगांवरून सरकत होते आणि त्यांनी प्रयोगशाळेत (in vitro) दोषांचे प्रभावीपणे निराकरण केले.
अँथ्रोबॉट्सचे संश्लेषण महत्त्वपूर्ण आहे, कारण ते हे दाखवून देते की बायोबॉट्सना जन्म देण्याची पेशींची लवचिकता केवळ भ्रूणीय किंवा उभयचर पेशींपुरती मर्यादित नाही. यातून हे दिसून आले आहे की, कोणत्याही जनुकीय बदलांशिवाय, प्रौढ मानवी नैसर्गिक कायिक पेशी कोणत्याही बाह्य आकार देणाऱ्या यंत्रणेशिवाय नवीन बायोबॉट्स तयार करू शकतात.
अँथ्रोबॉट्स हे झेनोबॉट्सपेक्षा एक सुधारित रूप असून, संबंधित तंत्रज्ञानातील एक प्रगती आहे, ज्याचे पुनरुत्पादक औषधोपचारातील (रिजनरेटिव्ह मेडिसिन) नैदानिक उपयोगांसाठी जटिल ऊतींच्या निर्मितीवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होतात . भविष्यात, प्रत्येक रुग्णासाठी वैयक्तिकृत अँथ्रोबॉट्स तयार करणे आणि कोणतीही रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया निर्माण न करता त्यांना शरीरात स्थापित करणे शक्य होऊ शकते.
***
संदर्भ:
- ब्लॅकिस्टन डी. इत्यादी 2023. जैविक रोबोट्स: उदयोन्मुख आंतरविद्याशाखीय क्षेत्रावरील दृष्टीकोन. सॉफ्ट रोबोटिक्स. ऑगस्ट 2023. 674-686. DOI: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142
- गुमुस्काया, जी. इत्यादी. 2023. मोटील लिव्हिंग बायोबॉट्स प्रौढांकडून स्व-निर्मित मानवी सोमाटिक प्रोजेनिटर सीड सेल्स. प्रगत विज्ञान 2303575. प्रकाशित: 30 नोव्हेंबर 2023 DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575
- टफ्ट्स युनिव्हर्सिटी 2023. बातम्या – शास्त्रज्ञांनी लहान जैविक रोबोट तयार केले मानवी पेशी. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells
- इब्राहिमखानी मो.आर. आणि लेविन एम., 2021. सिंथेटिक लिव्हिंग मशीन्स: जीवनावर एक नवीन विंडो. iScience दृष्टीकोन. खंड 24, अंक 5, 102505, 21 मे 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505
***
