Design e realizzazione dello xenobot (Foto: J. Bongard et al. / PNAS)
Design e realizzazione dello xenobot (Foto: J. Bongard et al. / PNAS)

Negli Stati Uniti un gruppo di ricercatori ha costruito il primo robot completamente assemblato con delle cellule viventi. Gli scienziati lo hanno chiamato xenobot: si tratta di una creatura minuscola, grande meno di un millimetro, ma che è in grado di muoversi in autonomia e trasportare piccoli carichi utili.

Mai visto prima 

Nel cercare di descrivere questa invenzione, l'ingegnere informatico Joshua Bongard della University of Vermont ha parlato di qualcosa che "non è né un robot tradizionale, né una specie conosciuta di animali", bensì "una nuova classe di artefatti: un organismo vivente, ma programmabile". Lo xenobot è di fatto un agglomerato di materiale biologico, che contiene dalle 500 alle 1000 cellule staminali (cioè capaci di trasformarsi in diversi altri tipi di cellule) prelevate da embrioni di Xenopus laevis, una rana endemica dell'Africa Australe. L'assemblaggio non è casuale, ma è il risultato di numerose simulazione condotte con un supercomputer, il cui algoritmo ha sperimentato le configurazioni migliori, un po' come se avesse a che fare con dei mattoncini Lego.

Vivi, ma nemmeno troppo

Il prototipo finale è costituito da un mix di cellule cardiache e cellule epiteliali di rana: le prime si contraggono consentendo la locomozione, mentre le seconde funzionano da collante per tenere tutto insieme. Le macchine sono state testate in un ambiente acquoso per circa una settimana, rimanendo in movimento senza bisogno di stimoli esterni e traendo energia dalle proprie riserve di grassi e proteine. Gli xenobot hanno anche evidenziato la capacità di spostare da un punto a un altro gli 'oggetti' (ossia microscopiche particelle) che erano stati disseminati nello spazio circostante. Nonostante siano tecnicamente 'vivi', gli xenobot non sono in grado di riprodursi o evolversi da soli; con l'aggiunta che una volta esaurite le scorte di nutrienti, diventano un cumulo di cellule morte. Questo significa inoltre che sono biodegradabili, cosa che rappresenta un potenziale vantaggio rispetto ai robot tradizionali in metallo e plastica.

Potenzialità e complicazioni 

Il coautore Michael Levin, biologo della Tufts University, ha spiegato che i robot viventi si prestano in teoria a diverse applicazioni, tra cui "cercare composti nocivi o contaminazioni radioattive, raccogliere microplastiche negli oceani, viaggiare nelle arterie per rimuovere la placca". Tuttavia, alcuni osservatori hanno fatto notare che in futuro gli xenobot potrebbero essere utilizzati per scopi molto meno nobili, come ad esempio lo sviluppo di bio-armi. Per tale ragione è facile immaginare che la crescita di questo filone di ricerca dovrà essere accompagnata dalla stesura di precise linee guida di carattere etico.

Lo studio è stato pubblicata su PNAS, mentre su Github l'equipe ha reso disponibile gratuitamente il proprio codice sorgente.