'หุ่นชีวยนต์' อีกความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์

วัสดุเหล่านี้ก็ต้องมีสมบัติเบื้องต้น คือ เซลล์ยึดเกาะได้ดี ถ้าเป็นกรณีของการสร้างอวัยวะใหม่ ก็อาจเป็นพอลิเมอร์บางอย่างที่ย่อยสลายได้ เพื่อให้สลายไปและเกิดเซลล์แทนที่มันในที่สุด

แต่ในกรณีชีวยนต์อาจจะไม่จำเป็นขนาดนั้น ตัวโครงร่างจิ๋วพวกนี้นอกจากเป็นแผ่นรองรับเซลล์แล้ว ยังต้องออกแบบให้เซลล์ “ขยับ” ตัวกันอย่างสอดประสาน จนเคลื่อนที่ได้คล้ายกับเป็นครีบหรือขา ช่วยในการแหวกว่ายหรือคืบคลาน

ชีวยนต์ชนิดแรกที่อยากจะแนะนำมาจากฝีมือของนักวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (California Institute of Technology) มันคือ หุ่นยนต์แมงกระพรุนที่มีชื่อเรียกเก๋ๆ ว่า เมดูซอยด์ (medusoid) ซึ่งอาจทำให้บางคนนึกถึงอสุรกาย เมดูซา (Medusa) ที่มีงูบนหัวและมองใครก็กลายเป็นหิน

และอันที่จริงไฟลัมย่อย เมดูโซซัว (Medusozoa) ในไฟลัม ไนดาเรีย (Cnidaria) ก็มีแมงกะพรุนเป็นสมาชิกสำคัญ อาจจะเนื่องจากระยางค์ของมันที่ดูเป็นเส้นๆ ดูคล้ายกับงูพิษบนหัวเมดูซานั่นเอง

ใครสนใจดูหน้าตาชีวยนต์ตัวนี้ ลองดูที่คลิปในเว็บไซต์ของวารสาร Nature ได้ที่ http://www.nature.com/news/artificial-jellyfish-built-from-rat-cells-1.11046 ครับ

“แมงกะพรุนยนต์” ตัวนี้สร้างจากซิลิโคนกับเซลล์หัวใจหนู ซึ่งหากปล่อยกระแสไฟฟ้ากระตุ้น มันก็จะเคลื่อนที่ในสารละลายได้ไม่ต่างจากแมงกะพรุนตัวจริงเลยทีเดียว

มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดก็ไม่เบาครับ สร้าง “ชีวยนต์ปลากระเบน” ซึ่งเซลล์หัวใจที่แปะอยู่จะบีบตัวตามแต่ความถี่แสงจำเพาะที่ให้กับมัน เรียกว่ากระพือปีกแบบเดียวกับปลากระเบนจริงๆ ดูคลิปได้ที่ http://www.sciencemag.org/news/2016/07/robotic-stingray-powered-light-activated-muscle-cells ครับ

ชีวยนต์อีกชนิดหนึ่งเป็นของมหาวิทยาลัยเคสเวสเทิร์นรีเสิร์ฟ (Case Western Reserve University) โดยกลุ่มนี้ใช้เซลล์จากทากทะเล Aplysia california จุดเด่นของสัตว์ชนิดนี้คือ มีเซลล์ที่ไวต่อการตอบสนองความเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความเค็มระหว่างวัน

และตัวสุดท้ายที่จะขอแนะนำชื่อ อ็อกโตบ็อต (octobot) หรือ “หุ่นหมึก” ซึ่งพิเศษตรงที่นอกจากทำจากซิลิโคนและเซลล์ (จึงมีความยืดหยุ่นมาก หากโดนกระทบกระแทก) แล้ว ยังมีแปดแขนและขับเคลื่อนด้วยระบบควบคุมการไหลเวียนของน้ำและแก๊ส (ใช้แพลตินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา) จึงมีกลไกคล้ายกับหมึกจริงๆ

มันยาวเพียง 6.5 เซนติเมตรและหนักเพียง 6 กรัม แถมพิมพ์ได้ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติอีกด้วย

ทั้งหมดที่ว่ามายังเป็นผลการทดลองจากระดับห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ก็ทำให้เห็นภาพได้เป็นอย่างดีว่า น่าจะนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายๆ แบบ เช่น หากเติมเซนเซอร์หรือตัวตรวจจับสารจำเพาะให้มันสักหน่อย ก็อาจใช้ตรวจหาสารพิษหรือน้ำมันรั่วไหลได้

และเนื่องจากองค์ประกอบหลักของชีวยนต์พวกนี้คือเซลล์ มันจึงน่าจะมีโอกาสเป็นอันตรายกับสิ่งมีชีวิต (ที่มากินมัน) น้อยกว่าหุ่นยนต์แบบเดิมๆ ที่ใช้โลหะหรือพลาสติกอีกด้วย

นอกจากนี้แล้ว ขนาดที่เล็กของพวกมัน ยังช่วยเปิดโอกาสใหม่ๆ เช่น นำมาใช้แทนที่สเตนต์ (stent) หรือตัวขยายหลอดเลือดแบบเดิมๆ ที่ใช้แก้ปัญหาหลอดเลือดโป่งพองได้อีกด้วย

เดวิด เลวี ผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาการหุ่นยนต์ (robotics) เคยทำนายไว้ว่า จะมีหุ่นยนต์สำหรับกิจกรรมทางเพศออกวางขายในปี ค.ศ. 2017 ซึ่งก็ชวนให้คิดว่า ไม่แน่ว่าหุ่นยนต์ในอนาคตอาจจะมีร่างกายนุ่มนิ่มคล้ายคนมากขึ้น แต่ไม่ได้มาจากการอาศัยความรู้เรื่องวัสดุศาสตร์ ที่จะหาวัสดุแปลกๆ ใหม่มาใช้สร้างเท่านั้น

อาจจะไปไกลถึงขนาดมีหุ่นยนต์ที่มีเซลล์ร่างกายมนุษย์จริงๆ เป็นองค์ประกอบก็เป็นได้ หุ่นคล้ายคนพวกนี้มีชื่อเรียกว่า แอนดรอยด์ (android) เพื่อให้เห็นความแตกต่างจากหุ่นยนต์ (robot) แบบเก่าๆ ที่รูปร่างต่างจากคนมาก

แต่ถึงวันนั้นจริงๆ ลูกค้าหนุ่มๆ อาจจะต้องไม่ลืม “ป้อนข้าวป้อนน้ำ” แอนดรอย์สาวด้วย เพราะ (ผิวหนังของ) เธออาจจะ “ขาดอาหารตาย” ได้เช่นกัน !