Роботы на помощь носорогам

Находящийся на грани исчезновения северный белый носорог получил шанс благодаря партнерству Калифорнийского университета в Сан-Диего и San Diego Zoo Global.

В мире осталось всего две особи северного белого носорога, обе — самки. Ученые спешат спасти вид от вымирания. Десятилетия браконьерства и потери среды обитания привели к их резкому сокращению. Надежда на выживание теперь связана с разработкой инновационных методов восстановления популяции.

Гибкий, змееподобный робот может облегчить зоологам проведение искусственного осеменения и переноса эмбрионов у носорогов. Именно такой инструмент совместно создают исследователи San Diego Zoo Global и робототехники из UC San Diego. В настоящее время они ищут краудфандинг для проектирования и постройки робота.

Проблема: сложная анатомия

Навигация по репродуктивной анатомии самки носорога невероятно сложна. Шейка матки носорога очень большая и извилистая, с серией поворотов, протяженностью 8–12 дюймов (20–30 см). Вместе с влагалищем и телом матки общая длина пути до рога матки составляет около 27 дюймов (68 см).

Сейчас команда под руководством Барбары Даррант использует стальной катетер диаметром 5 мм с изгибом на 45 градусов, который приходится проводить через шейку вручную. Этот метод работает для искусственного осеменения, которое проводят при высоком уровне эстрогена, когда ткани шейки размягчаются.

Однако для переноса эмбриона, который делают позже в цикле при высоком прогестероне (шейка становится жесткой и закрытой), жесткий инструмент не подходит.

Роботизированное решение

Решение нашлось в 30 милях от зоопарка. В лаборатории Майкла Ипа в UC San Diego уже создавали гибкие роботизированные катетеры диаметром 2–3 мм и длиной несколько метров, способные точно маневрировать в сложных пространствах тела.

Робот использует систему сухожилий по всей длине. Потянув за сухожилие с одной стороны, можно заставить его изогнуться в нужном направлении, совершая точные и деликатные движения. На кончике будет установлена миниатюрная камера, а также канал для доставки семени или эмбриона в матку.

План по спасению вида

Поскольку оставшиеся самки северного белого носорога не могут выносить беременность, роботизированный катетер сначала будут использовать на родственном подвиде — южном белом носороге.

План состоит в следующем:

1. Создать яйцеклетки и сперматозоиды северного белого носорога из стволовых клеток ранее собранных замороженных клеточных линий.
2. Оплодотворить их и получить эмбрионы северного белого носорога.
3. С помощью робота имплантировать эмбрионы суррогатным самкам южного белого носорога.

Конечная цель — создание самоподдерживающегося стада северных белых носорогов, сначала в неволе, а затем и в дикой природе.

Изначально Майкл Ип разрабатывал гибкие роботизированные катетеры для медицинских процедур у людей (например, колоноскопии). Однако это сотрудничество открыло новое применение технологий.

«Мы начали понимать, что некоторые хирургические робототехнические системы, которые мы разрабатывали для людей, потенциально могут быть применены для сохранения исчезающих животных», — сказал Майкл Ип.