Szerves géphal úszkál a habokban

2016. július 13. 08:00

Amerikai kutatók különleges szerves-szervetlen kombinációt, rájagyerekekre hasonlító minicyborgot alkottak. Hogyan jutott el eddig tudomány és technológia.

2016. július 13. 08:00
Admin

A technológiai fejlődés az emberre, környezetünkre és részben más élőlényekre is kihat. Három jelenségből összeálló folyamat részei vagyunk: a test technológiai kiterjesztése, a technológia behatolása a testbe, organikus és mechanikus egybeintegrálódása. Az első kettőt a cyborgizáció, a harmadikat a kamaszkorban leledző szintetikus biológia szemlélteti.

Két alternatíva

A biológia egy évtizede érkezett fordulóponthoz: addig az élő szervezetek vizsgálata és működésük megértése volt a cél, az analízis, a részekre szedés után azonban eljött az összerakás, a szintézis ideje. Az előrejelzések szerint 2018-ra világviszonylatban 18 milliárd dolláros üzletté váló szintetikus biológiához a dinamikusan fejlődő biotechnológián keresztül vezet az út; a biológiát, kémiát és számítástudományt, valamint a tudományos és mérnöki megközelítést integráló, szintetikus egysejtűek, programozható DNS, biokémiai memória, mesterséges anyagcsere-utak stb. kutatásával és fejlesztésével foglalkozó terület annak újraértelmezéseként, bővítéseként is felfogható.

A másik megközelítés: a kibernetikus organizmust rövidítő cyborg szót – távol a mai, egyrészt, a „földi valóságra” vonatkozó, másrészt, metaforikus jelentésétől – két NASA-kutató, Manfred Clynes és Nathan Kline használta először az 1960-ban írt Cyborgs and Space (Cyborgok és világűr) tanulmányban.

Arra a kérdésre keresték a választ, hogyan alkalmazkodjon a Homo sapiens a megszokott földi környezettől eltérő viszonyokhoz. Két lehetőség merült fel: vagy megteremtjük bolygónk természeti körülményeit a világűrben, vagy testi funkcióinkat alakítjuk át úgy, hogy igazodjon az ottani lehetőségekhez.

Értelemszerűen az utóbbit, a test mesterséges – cyborggá történő – biokémiai, fiziológiai és elektronikus átformálását tartották kivitelezhetőbbnek. Érvelésükben főként a kibernetika tudományára, és a korábbi sikeres, fehér patkányokon végzett (állat-gép szimbiózisokat vizsgáló) kísérletekre támaszkodtak.

Ha a kampóskezű kalózoktól és a pacemakeres stb. beültetésektől eltekintünk, ezek a fehér patkányok voltak a történelem első cyborgjai. Azóta sok más hasonló kutatás is eredményezett különös hibrideket, mikroelektronika és élő sejtek, szövetek ilyen-olyan összekapcsolását, de igazi cyborgról (Kevin Warwick próbálkozásait és Neil Harbissont leszámítva), szintetikus biológia és cyborgizáció találkozásáról nem, vagy csak nagy ritkán beszélhettünk, és akkor is inkább szimbolikus, metaforikus, mint valódi értelemben.

A rája

Itt jön képbe a Harvard és más egyetemek közös munkájának gyümölcse, egy bizarrul realisztikus – 16 milliméter hosszú és csupán 10 gramm – robotrája, állat és gép közötti szerkezet. A teremtményt fénnyel aktivált szívsejtek mozgatják, a genetikusan tervezett és 3D nyomtatott biohibrid futurisztikus orvosi eszközök és teljesen életszerű szintetikus állatok, robotok és mesterséges intelligenciák megjelenését vetíti előre.

Ha a strandon látnánk, azt hinnénk, hogy rájagyerek. Printelt gumiból álló testét, a puha szöveteket szintén printelt (semleges töltésű) arany csontvázzal erősítették meg. A fényre összehúzódással reagáló patkány-szívizomsejteket adtak hozzá. A mintegy 200 ezer sejt gondosan elrendezett mintázat alapján növekedett.

A szívizomsejtek összehúzódása lefelé mozgást eredményez. A felfelé mozgást az arany csontváz által a sejtek nyugalmi állapotában kibocsátott energia váltja ki. A rája szimultán szenzorként és aktuátotként működő fényérzékeny sejtjei által kibocsátott energia növelésével, aszimmetrikus fényimpulzusokat használva sikerült az „állatot” irányítani. Előremozgáskor az impulzusok jobbra és balra is vezethetik. Tempója különféle fényfrekvenciákkal szabályozható. Erős és gyenge fényimpulzusokat váltogatva, testénél 15-ször hosszabb „akadályúszáson” tesztelték.

„Rájánk a sebesség, a megtett távolság és az időtartam (hat nap) tekintetében egyaránt jobban teljesített a többi helyváltoztató biohibrid rendszernél, bizonyítva az önmeghajtó, fényre aktivált szövetalapú automatikus vagy félig automatikus robotokban rejlő potenciált” – írták a kutatók.

A projektet vezető Kit Kevin Parker az emberi szívműködés és szívbetegségek jobb megértésére használná rájáját és eljövendő más teremtményeit.

Mert ne legyenek kétségeink: hamarosan újabb cyborgok, szintetikus biológia és cyborg hibridek várhatók.

Összesen 14 komment

A kommentek nem szerkesztett tartalmak, tartalmuk a szerzőjük álláspontját tükrözi. Mielőtt hozzászólna, kérjük, olvassa el a kommentszabályzatot.
Sorrend:
Morgen
2017. február 13. 15:58
Valahogyan csak ki kell nyírni pár milliárd öreget és beteget.
WANTED
2016. július 15. 12:39
Van, hogy elfog a dekadencia sodró hulláma és olyankor azt érzem, rossz korba születtem, mert én egy '89-es gyártmányú termékként máris lemaradtam az űrháborúról, a megváltóként várt millennium vallásos átéléséről, s nekem már természetes, hogy ember járt a Holdon (és helyeztek el ott a lézeres mérést szolgáló lézertükröket), hogy robotokat küldött a fajom a Vénuszra, a Marsra, a Jupiterre, a Plútóra, és aranylemezeken üzenünk az örökkévalóságnak a Naprendszeren is túl; hogy Philip K. Dick butaságot írt '59-es Kizökkent idő című örökérvényű paranoia-disztópiájában, amiben Ragle Gumm egy hétre leugrik a Vénuszra feltöltődni az ottani, ásványokban gazdag tavakban fürdőzni egy jót, kinyújtóztatni elgémberedett tagjait a földinél enyhébb gravitáció ölelő karjaiban; hiába a száloptika, a lézer, a nanotechnológia, az internet, a Higgs-bozon, a gravitációs hullámok felfedezése, hajlamos vagyok alkalomadtán azt érezni, mintha a világ fejlődése nem lenne már olyan dinamikus, mint a XX. század közepén volt, pedig ha jobban belegondolok, éppen az ilyen kiborgrájaféle dolgok (meg a pendrive-ok, az immár életünk részévé vált okostelefonok, a felhőkben tárolt exabájtok stb.) mutatják azt, milyen döbbenetesen magas szinten jár jelenleg a kortárs tudomány, és talán éppen azért, mert a nagy dolgokat már elődeink felfedezték, a mi generációnknak nem maradt más választása, mint a szem számára láthatatlan dolgok keresése, ez magával hozza azt is, hogy a fejlődés már nem annyira látványos, mint mondjuk 1945 és 1950 között; holott ha visszagondolunk arra a triviális tényre, milyen telefont használtunk 5 éve, milyen felbontású fényképezőgépet használtunk 5 éve és mekkora volt a pendrive-unk kapacitása 2010 környékén, és mekkora ma, a fejlődés ma is ugyanolyan letaglózóan döbbenetes, mint a tömegpusztító fegyverek rohamos fejlődése volt az '50-es években, csak már nem olyan szembeötlő, mert egyrészt a mai technológia zászlóshajója már nem szúrja ki a szemünket a méretével, másrészt nem emberek ugrálnak idegen égitesteken, hanem robotok készítenek 200-szoros távolságból sokkal nagyobb felbontású képeket, mint amilyenekre annak idején Armstrongék a Hold felszínén voltak képesek. Az elérhető legjobb korban élünk, kortársaim, amely a valaha volt legjobb kor élni, amiben emberek valaha élhettek, a temérdek hibáival együtt is, és ennél csak szerencsétlenebb időszakban jöhettünk volna világra egy fiatal, a bolygóját a maga képére formáló erőszakos faj folyton filozofáló képviselőiként.
TonyKann
2016. július 13. 22:48
Nézzük a gyenge pontokat: i) a szívizom életben tartása gyanítom folyamatos beavatkozást igényel, anyagcserét fenn kell tartani ii) a szívizom neuronja nem reagál fényre, valami trükköt még kellett csinálni.
békalepcse
2016. július 13. 22:17
Valami azt súgja nekem volt ez válasz. A tudomány paradox módon fejlődik és messze túszárnyaltuk, mint emberiség a morális határainkat. Társadalometikai szinten nem vagyunk felkészülve ennek a tudásnak a várható következményeire, még az "orvostudomány" jelen lehetőségei is messze többek, mint azt jogi, etikai formába képesek lennénk önteni. Lásd példának okáért az antibiotikum csapdát, mint etikai problémát. Az antibiotikumokat igen rövid intervallumban negligálta a biológia rendszere és most itt a dilemma, folytatjuk és bármikor egy mindent pusztító világjárványt okozunk, vagy óvatosan kihátrálunk belőle és a természetes folyamatokat kutatjuk, alkalmazzuk ezek után. Azonban akik a további út mellett döntenek, azok a természetes utat választókat is végveszélybe sodorják értelemszerűen. Ez egy kiragadott példa csupán, számtalan mást tudnék felhozni, ahol átléptük a saját arnyékunkat, pont.
Jelenleg csak a hozzászólások egy kis részét látja. Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!