BioEngineering: Xenobots — die organischen Roboter

TEXT: Dr. Michael W. Preikschas

Roboter gibt es in allen denkbaren Formen und Größen. Einige von ihnen sind menschlich, andere haben ein tierisches Aussehen. Vielen sind ohne Zuordnung im Äußeren, ausgestattet mit vielen Armen an einem metallenen Körper zum Einsatz am Band in der Automobilindustrie. Eines haben diese Roboter gemein; sie sind mechanische Geräte — keine biologischen. Denn sie werden aus Materialien wie Metall und Plastik in Verbindung mit eine Menge Elektronik gebaut. Ein Forscherteam aus den USA hat es nun geschafft aus biologischem Zellgewebe eine neue Art Organismus zu erschaffen, der auf Anweisung für viele Tätigkeiten ideal geeignet scheint. Und dieser Organismus ist möglicherweise in der Lage sich selbst fortzupflanzen (www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1910837117).

Diese organischen Roboter, erschaffen aus einer Kombination von menschlichen Zellen und speziellen Stammzellen eines bestimmten Afrikanischen Frosches, sind in der Lage sich in gewisser Weise selbstständig für ein Verhalten zu entscheiden. Dadurch können diese nur einen Millimeter großen Xenobots mit verschiedenen Aufgaben betraut werden. Beispielsweise können sie in den Blutkreislauf eines Patienten eingeführt werden, um Arterienwände von Verunreinigungen oder Verstopfungen zu befreien. Auch das Auffinden von Krebszellen ist denkbar. Darüber hinaus könnten Schwärme von Xenobots die Weltmeere nach mikroskopischen Plastikteilchen durchsuchen, um diese zu verdauen und das Wasser zu reinigen. In Versuchsanordnungen haben Gruppen dieser organischen Roboter erstaunliches offenbart: Sie arbeiten selbstständig in Gruppen zusammen und verteilen die Tätigkeiten untereinander. In einer speziellen Weise kommunizieren die Xenobots miteinander. Aktuelle Forschungsaktivitäten sind die kurze Lebensdauer und eine verhältnismäßig lange Zeit der Erzeugung von ca. einer Stunde Laborarbeit.

Eine Firma, die sich zur Aufgabe gemacht hat diese langen Laborzeiten bei der Entwicklung von Organismen durch Professionalität, Organisation und einen traditionellen Engineering Prozess (entwickeln, bauen, testen) zu verkürzen ist Ginkgo Bioworks (www.ginkgobioworks.com). Ihre Fließbandfertigung von DNA Material für alle nur erdenklichen schon in Verwendung befindlichen Dinge wie Pflanzen, Fleisch oder Medizin allerdings erinnert stark an Jurassic Park (en.wikipedia.org/wiki/Jurassic_Park) oder den Umbrella Cooperation Bienenstock (de.wikipedia.org/wiki/Resident_Evil).

Ein weiteres Beispiel ist das Start-Up Zymergen (www.zymergen.com). Neben den Engineering-Fähigkeiten in der Genetik, ist bei diesem im Silicon-Valley ansässigen Unternehmen die Verbindung zur künstlichen Intelligenz besonders. Das Ziel ist über die Einbeziehung von Machine Learning neue Produkte zu erschaffen. Diese Aussichten ließen Goldman Sachs in 2019 über 600 Millionen US-Dollar in dieses Unternehmen investieren.

Innovatoren erreichen mehr Umsatz und Gewinn, neue Kunden und Märkte. Trends früh erkennen, daraus Bedürfnisse richtig und rechtzeitig ableiten, neue Lösungen zum Erfolg entwickeln — das ist ihr Geschäft. Sie arbeiten intern im Netzwerk und extern mit Partnern. Marketing und Vertrieb sind früh eingebunden. Innovationen beginnen mit Ideen und gelingen durch strukturiertes Management.

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