NE ROBOT NE DE CANLI OLAN ORGANİZMALAR: XENOBOT’LAR

Ne Robot Ne de Canlı Olan Organizmalar: XENOBOT’LAR

   Bu zamana kadar robotların nelerden oluştuğunu ya da hangi işlemleri yapabildiğini az çok biliyoruz. Robot deyince aklımıza programlanabilen, istenilen komutları yerine getirebilen  makineler geliyor ancak o kadar mekanik  bir robot hayal etmenize gerek yok. Belki  bu bahsedeceğim oluşum tam bir robot da değil. Bilgisayar bilimcileri ve biyologlar, dijital ve biyoloji arasındaki sınırları zorlayan yeni ve canlı bir robotik sınıf oluşturmak için bir araya geldiler. Canlı robot ya da programlanabilir organizma  dediğimizde, istediğiniz komutlara göre hareket edebilir, herhangi bir materyal taşıyabilir, belirli görevleri yapabilir ve görevini tamamladıktan sonra kendini imha edebilir desem aklınızda nasıl bir varlık canlanır?

Nedir bu organizmalar?

    Bu üretilen organizmalar yani Xenobot’lar aslında ne canlı ne de robot yani dünya üzerinde bu zamana kadar var olmamış yeni bir yaşam formu,  bu yüzden literatürde de tamamen yeni bir yaşam formu olarak tanımlanıyor. Kullanılan materyaller açısından canlı gibi gözükse de  programlanabilir ve istenilen görevler yaptırılabilir olması açısından robot gibi davranıyor.  

Programlamada kırmızı renkli kısımları aktif yani hareketli bölümünü, mavi-yeşil renkli kısımları pasif bölümünü temsil ediyor.
Kaynak: İntelligent Living

Bir Xenobot nasıl oluşturuluyor?

   Yakın zamanda Amerika’da bulunan Tufts ve Vermont Üniversitelerinden Sam Kriegman, Douglas Blackiston, Michael Levin ve Josh Bongard isimli bir grup bilim insanı Xenopus laevis adı verilen Afrika pençeli kurbağasının kalp ve deri hücrelerini kullanarak programlanabilir canlı organizmalar geliştirdiler. Adını da kurbağadan alan bu organizmalara Xenobot  deniliyor. Bu organizmalar blastula aşamasındaki  kurbağa embriyolarından türetilen deri ve kalp kası hücrelerinin mikroskop altında kesilip farklı oranlarda, farklı miktarlarda ve farklı konumlarda birleştirilmesi ile elde ediliyor. Bu organizmaların hareket edebilmesi için, ya da başka görevleri de yerine getirebilmesi için bu iki çeşit hücreden belirli miktarda ve belirli konumlarda kullanılması gerekiyor. Deri hücreleri organizmaların iskeletini ya da vücudunu oluştururken kalp hücreleri esnek ve kasılabilir olduğu için hareket eden bölümünü oluşturuyor, örneğin ayak ya da el gibi. Tabi bunları ayarlayabilmek için yüksek bir teknoloji gerekiyor, bunun için de Vermont Üniversitesi’nde ülkedeki en güçlü 100 bilgisayardan biri olan Deep Green süperbilgisayarı kullanılıyor. Bu bilgisayar saniyede 1 milyar işlem yapabiliyor. Bu bilgisayardaki programla bir petri kabına konulan 500-2000 arası kalp ve deri hücreleri  farklı farklı birleştiriliyor. Xenobot’lar Fortnite ya da Minecraft gibi video oyunlarına benzer şekilde bilgisayarda robotikçiler tarafından birçok çeşitle tasarlanabiliyor. Böylece bu bilgisayarla çeşit çeşit organizma tasarımları yapılabiliyor. Bu tasarım organizmalar test ediliyor ve sonunda anatomisi uygun olanlar bir sonraki tasarımlar için kullanılıyorlar ve nasıl hareket edebildikleri  inceleniyor.

Afrika Pençeli kurbağası (Xenopus laevis)
Kaynak: Wikimedia Commons
Hücrelerin yerleri bilgisayar programında farklı farklı konumlandırılıyor ve ortaya birçok çeşit organizma çıkıyor. Her bir organizmanın anatomisi test ediliyor ve hareketleri inceleniyor.
Kaynak: Wired

Xenobot’ların özellikleri nelerdir?

  •  Maksimum 1 mm boyutlarındadırlar.
  •  En fazla 10 gün yaşayabilirler.
  • Bu yaşam formlarının mideleri, cinsel organları, beyinleri veya sinir sistemleri bulunmuyor.
  • Canlı hücrelerden oluştuğu için gereken enerjiyi proteinlerden karşılarlar.
  • Hareket edebilir, herhangi bir malzeme taşıyabilir, taşıdığı malzemeleri bir yığın halinde toplayabilir, dönebilirler.
  • Bir xenobota zarar verdiğinizde, yaraladığınızda kendini iyileştirebilir.
  • Bilgisayardan istenilen komuta göre deri hücresi ve kalp hücresi bileşenleri ayarlanabilir.

Videoda Xenobot’ların özellikleri ve labaratuvar ortamında nasıl gözüktüğü gösteriliyor.

Bu organizmalar nerelerde kullanılabilir?

Gelecekte Xenobot’larla ilgili birçok çalışma yapılabilir.
Xenobotların boyutu kullanıldığı alana göre büyütülebilir, hatta diğer organizmalarla birleşip bilinç oluşturabilirler.
Çevre kirliliğini önlemek amacıyla okyanuslardaki kirliliği toplamak, mikroplastikten arındırmak, zehirli maddeleri sindirmek amacıyla kullanılabilir. Hatta ileride kendi vücut hücrelerimizden oluşturulan xenobotlarla ilaç taşımak, damar tıkanıklıklarını gidermek, vücuttaki kötü huylu ulaşılması zor tümörleri iyileştirmek mümkün olabilir. Yakın zamanda yazılan bir makalede HIV ile enfekte olan T lenfositlerini hedeflemek için Xenobot’ların kullanılabileceği düşünülüyor. Bu projede yer alan bilim insanlarından Michael Levin, bu organizmalara  damarlar, sinirler ve algılayıcı hücrelerle görme yetisi kazandırılabileceğini, hatta memelilerden alınan kök hücrelerle bu organizmaların karada yaşayabilir hale gelebileceğini söylüyor.

Sonuç olarak Xenobot’lar ileride bayağı geliştirilebilir gözüküyor. Belki aklımıza böyle bir proje gelse bile bunun imkansız olacağını düşünmüşüzdür ancak işin içinde bilim olunca biyoloji ve bilgisayar teknolojileri sınırları iyice zorlayabiliyor. Ben bu organizmaları araştırırken özellikle insan vücüdu için geliştirilebilecek birçok yönünün olduğunu farkettim. Sizce Xenobot’lar hangi alanlarda kullanılabilir ya da nasıl geliştirilebilir?

KAYNAKÇA

Steffen A., (18 Ocak, 2020) “Xenobots: Living Robots Made From Stem Cells” Intelligent Living. Erişim Tarihi: 15 Kasım 2020    https://www.intelligentliving.co/xenobots-living-robots/

Sokol  J.,“Meet The Xenobots, Virtual Creatures Brought to Life” the New York Times. Son Güncelleme: 6 Nisan 2020 , Erişim Tarihi: 16 Kasım 2020 https://www.nytimes.com/2020/04/03/science/xenobots-robots-frogs-xenopus.html

Simon M.,(13 Ocak, 2020) “Meet Xenobot, an Eerie New Kind of Programmable Organism” Wired. Erişim Tarihi:18 Kasım 2020, https://www.wired.com/story/xenobot/

The University of Vermont, “Team Builds the First Living Robots” Erişim Tarihi: 15 Kasım 2020, https://www.uvm.edu/uvmnews/news/team-builds-first-living-robots

 Xie Y., Yang F., Liao X.,” Hypothesis of Design of Biological Cell Robot as Human Immunodeficiency Virus Vaccine” World Journal of Virology. 9(3); 19-26,  2020 (Erişim Tarihi:19 Kasım 2020)

Yazar: Günsu GÜRGÜN

Ondokuzmayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi öğrencisi

2 thoughts on “Ne Robot Ne de Canlı Olan Organizmalar: XENOBOT’LAR

    Burcu Cengiz

    (2 Aralık 2020 - 14:36)

    Seçtiğin konu ilgi çekici. Yazını okuduktan sonra potansiyel kullanım alanı düşünmeye başladım.

      Günsu GÜRGÜN

      (2 Aralık 2020 - 17:03)

      Güzel yorumun için teşekkür ederim 🙂

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.