De afgelopen jaren heeft genetische manipulatie geleid tot de ontwikkeling van een aantal kunstmatige soorten, Hoewel mensen hebben de landbouw lange tijd gebruikt om organismen voor hun eigen gewin te manipuleren. Omdat het de eerste is tijd om ‘hele biologische machines van de grond af aan’ te bouwen, is deze ontdekking gegrond-breken.
Deze grond-baanbrekende studie combineert stamcel- en kunstmatige intelligentietechnologie. Een nieuwe levensvorm bekend als xenobots, dit zijn kleine robots die zijn geproduceerd uit de cellen van de Afrikaanse klauwkikker Xenopus Laevis, is gemaakt door wetenschappers in de Verenigde Staten. xenobots bestaan uit 500-1000 levende cellen en zijn minder dan 1 mm lang. Er wordt ook aan hen gedacht naar de eerste levende machine ter wereld zijns.
Als de eerste zelfreplicerende robots en de eerste levende machines hebben Xenobots onlangs de publieke aandacht getrokken. De Universiteit van Vermont (UVM) en het Centre for Regenerative and Developmental Biology van Tufts University werkten samen aan Xenobots.
Het team creëerde en modelleerde het ontwerp van de bots, eerst met behulp van het Deep Green supercomputercluster bij UVM en evolutionaire technieken. In wezen ontwikkelde het team via een proces van vallen en opstaan bots die op maat waren gemaakt voor de taak die werd onderzocht. In een proces dat lijkt op natuurlijke selectie verwierp het team concepten die slecht presteerden, terwijl uitstekende ontwerpen opnieuw werden getest en verbeterd. De UVM-onderzoekers selecteerden een paar ideale modellen voor hun proef en stuurden de informatie vervolgens door naar de Tufts-wetenschappers.
Stamcellen van Afrikaanse kikkers werden gekweekt, verzameld en samengevoegd met behulp van tangen en elektroden om het UVM-ontwerp te creëren. Als gevolg hiervan ontstonden Xenobots, automaten van millimeterformaat die zijn ontwikkeld met behulp van een ‘top-down’-benadering, waarbij de kikkerhuid en hartcellen chirurgisch worden gevormd om mobiliteit te produceren. Verrassend genoeg kunnen deze robots samenwerken en de schade die ze hebben, herstellen.
In plaats van mensen of dieren na te bootsen, zocht het algoritme eenvoudigweg naar het beste ontwerp om zijn doel te bereiken. Er zijn talloze Xenobot-iteraties geweest, elk met meer geavanceerde functies.
De belangrijkste kenmerken van deze versie zijn onder meer een lichaam dat zichzelf assembleert uit één enkele cel, snellere beweging en een langere levensduur. Ze zijn in staat om door verschillende situaties te navigeren. De “Xenobots” zijn gemaakt van stamcellen uit Xenopus laevis, een Afrikaanse kikker, en liet zichzelf assembleren en uitgroeien tot sferoïden, waar sommige cellen zich delen om cilia te produceren, dit zijn kleine uitsteeksels die op haartjes lijken.
De nieuwe sferoïdale bots bevatten cilia in plaats van handmatig gevormde hartcellen, waardoor Xenobots zich met ritmische samentrekkingen kunnen voortbewegen. Hierdoor kunnen ze snel over een oppervlak reizen. Om ziektekiemen en ander vreemd materiaal uit de slijmvliesoppervlakken te helpen verwijderen, zoals die in de longen van kikkers en mensen, zijn doorgaans cilia aanwezig. Ze worden nu gebruikt voor de voortstuwing van Xenobots.
Een cruciaal aspect van robotica is het vermogen om herinneringen op te slaan en die herinneringen te gebruiken om de acties en het gedrag van de robot te wijzigen. Onderzoekers van Tufts University gebruikten het fluorescerende reportereiwit EosFP, dat meestal groen licht uitstraalt. Wanneer het eiwit echter wordt blootgesteld aan licht met een golflengte van 390 nm, straalt het rood licht uit.
De ontwikkeling van dit moleculaire geheugen proof-of-principle zou kunnen leiden tot de detectie en registratie van niet alleen licht, maar ook radioactieve verontreinigingen, chemische verontreinigende stoffen, medicijnen of ziektetoestanden.
De 2.0-generatie Xenobots zijn uitstekende zelfgenezers en kunnen het grootste deel van een aanzienlijke snit van volledige lengte tot de helft van hun dikte sluiten binnen 5 minuten nadat ze gewond zijn geraakt. Alle gewonde bots herstelden uiteindelijk van hun wonden, kwamen weer in vorm en gingen weer doen waar ze mee bezig waren.
Kinematische replicatie is het belangrijkste onderdeel van deze versie. Het belangrijkste onderdeel van deze ontwikkeling is dat kleine Xenobots zich kunnen voortplanten en nu worden gezien als levende robots. Het is zonder twijfel een keerpunt in de geschiedenis van de ontwikkeling van AI en robotica. De reproductieve mogelijkheden van Xenobots 3.0 verschillen van die van andere dieren en planten. In deze situatie worden clusters gecreëerd door vrij zwevende cellen te isoleren en indien nodig samen te voegen.
De Xenobots kunnen virtueel zweven terwijl ze honderden individuele cellen verzamelen om miniatuurversies van zichzelf in hun mond te creëren die snel tot volledige grootte kunnen worden vergroot. Dit soort reproductie, wetenschappelijk bekend als kinematische replicatie, komt veel voor bij moleculen, maar niet bij hogere cellen of dieren.
In Xenobots 3.0 zijn de cellen in staat tot zelfgenezing en zijn ze actief genoeg om kleine voorwerpen te verplaatsen. Onder normale omstandigheden planten kikkers zich op een bepaalde manier voort, maar wanneer stamcellen uit het embryo worden bevrijd, veranderen de zaken volgens deskundigen. De Xenobots, of levende robots, kunnen andere afzonderlijke cellen ertoe aanzetten nieuwe cellen te baren en kunnen in minder dan een week een cluster van wel drieduizend cellen laten groeien.
Samen kunnen twee Xenobot-ouders een stapel maken en er extra cellen aan toevoegen. Op deze manier worden de dochtercellen gecreëerd. Volgens supercomputers en kunstmatige intelligentie blijken de C-vormige robots uit de videogame Pac-Man het beste in het verzamelen van stamcellen en het combineren ervan tot babyrobots of biobots.
De nadelen van dit soort reproductiemethoden zijn onder meer de onvruchtbaarheid van de door de ouders voortgebrachte kinderen. Als gevolg hiervan is de procedure niet altijd haalbaar omdat “kleinkinderen” nog steeds het ontbrekende onderdeel van de methode zijn.
Het USPTO is betrokken bij verschillende wereldwijde AI-gerelateerde projecten. In multilaterale AI-gerelateerde discussies bij de WIPO en de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling vertegenwoordigt de USPTO de Amerikaanse regering. Bovendien werkt het USPTO rechtstreeks samen met andere bureaus voor intellectuele eigendom, zowel bilateraal als multilateraal, via groeperingen als de IP5 Taskforce on New Emerging Technologies and AI, maar ook via één-op-één interacties zoals bilaterale discussies over de octrooieerbaarheid van AI-ideeën.
Op AI gebaseerde patentaanvragen zijn tussen 100 en 2002 met meer dan 2018% gestegen. Het United States Patent and Trademark Office (USPTO) heeft in 2019 zijn suggesties voor het patenteren van AI-uitvindingen vrijgegeven.
Softwaregerelateerde uitvindingen komen in aanmerking voor octrooibescherming in de VS, op voorwaarde dat de claims binnen een van de vier categorieën van “octrooieerbare uitvindingen” passen en een rechterlijke uitzondering bevatten zoals gedefinieerd door het Amerikaanse Hooggerechtshof.
Volgens de Amerikaanse wetgeving vallen softwaregerelateerde uitvindingen onder de volgende categorieën die vallen onder 35 US Code § 101 (“Uitvindingen octrooieerbaar”).
1. een “proces” (bijvoorbeeld een software-algoritme),
2. een “machine” (bijvoorbeeld een apparaat of systeem dat een software-algoritme uitvoert); En
3. een vervaardigingsartikel
Het Federal Circuit adviseert om de precieze manieren te benadrukken waarop de huidige uitvinding verschilt van de stand van de techniek om de octrooieerbaarheid van softwaregerelateerde ideeën aan te tonen. In de VS behandelt het Federal Circuit patentaanvragen. Het Federal Circuit bood een procedure in drie stappen aan om te illustreren hoe de softwaregerelateerde uitvinding werd verbeterd.
De drie acties bestaan uit:
1. Beschrijf de verbetering in het octrooispecificatie.
2. Onderscheid de verbetering van de stand van de techniek.
3. Noem de verbetering in de patentclaims.
De afgelopen tien jaar zijn de meeste AI-componenten snel uitgebreid, vooral op het gebied van planning/control en kennisverwerking. AI is een complexe technologie met elementen uit veel verschillende vakgebieden. De uitdaging waarmee makers en octrooigemachtigden worden geconfronteerd, is hoe ze de ontwikkeling van nieuwe AI-technologie effectief kunnen waarborgen. De beste strategie voor het verkrijgen van octrooiverlening is zich te concentreren op de manier waarop de vernieuwers de huidige technologieën vooruit helpen.
Volgens het Hooggerechtshof zijn er drie uitsluitingen op de 35 USC 101 (octrooieerbare uitvindingen) brede normen voor het in aanmerking komen voor octrooi: natuurwetten, fysieke gebeurtenissen en abstracte concepten. De octrooieerbaarheid van stamcellen is echter niet specifiek vrijgesteld van enige wet. De Leahy-Smith America Invents Act, die als volgt luidt, is de wetgeving die het dichtst in de buurt komt van de octrooieerbaarheid van stamcellen:
“Niettegenstaande enige andere wettelijke bepaling mag geen octrooi worden verleend op een claim die gericht is op of een menselijk organisme omvat.”
Tenzij het onder een van de drie uitzonderingen van natuurwetten, natuurlijke gebeurtenissen of abstracte concepten valt, kan de menselijke stamcel patenteerbaar zijn. In Diamant tegen Chakrabartyheeft het Amerikaanse Hooggerechtshof duidelijk gemaakt dat een uitvinding nog steeds in aanmerking komt voor een octrooi op grond van Sectie 101, zelfs als deze nog steeds in leven is. Anders gezegd: innovatie kwalificeert niet automatisch als een natuurlijk fenomeen alleen maar omdat het bestaat. Onder deze dekmantel zijn stamcellen in de VS de afgelopen dertig jaar gepatenteerd.
Enkele van de uitdagende problemen die levende innovaties met zich meebrengen voor het patentsysteem worden geïllustreerd door het vreemde geval van Xenobots, levende machines gemaakt van kikkercellen. Xenobots bieden veel mogelijkheden, vooral als nieuwe methode voor intelligente medicijnafgifte. Aan de andere kant werpen Xenobots belangrijke vragen op met betrekking tot het patenteren van levende technologieën. Het vermogen om stoer te zijn is in moderne robots geprogrammeerd, maar Xenobots herstellen zichzelf automatisch nadat ze gewond zijn geraakt.
Alle vrijwilligers konden de snijwonden genezen nadat ze er binnen 15 minuten aan waren blootgesteld, en niemand kwam om als gevolg van het letsel. Bovendien kunnen kleine wonden genezen door samentrekking op de plaats van het letsel, maar het is onbekend hoe grootschalige schade wordt gerepareerd. Een belangrijk kenmerk van robots met een zacht lichaam is zelfreparatie, wat een uitdaging is om te implementeren bij synthetische materialen, maar dat van nature voorkomt bij Xenobots.
Er is nog één ding om over na te denken naast het potentieel van Xenobots: komen Xenobots in aanmerking voor patenten? Verschillende wetten en artikelen worden onderzocht in een poging de uitdagingen die gepaard gaan met het patenteren van Xenobots te overwinnen. Naast het octrooieerbare onderwerp presenteren Xenobots kwesties met betrekking tot andere fundamentele octrooibeginselen.
Xenobots illustreren bijvoorbeeld hoe het leven vanuit technisch perspectief steeds voorspelbaarder wordt. Er kunnen nu levende robots worden gebouwd die zich voorspelbaar gedragen. Dit kan erop duiden dat er in de toekomst minder ruimte zal zijn voor niet voor de hand liggende biologische innovatie en meer ruimte voor voorspellende biologische innovatie.
We hebben voortdurend de waarde geïdentificeerd van nieuwe technologie die wordt uitgevoerd door ons behoorlijk bekwame executive team met een achtergrond als onze professionals. Net als de IP-professionals die we ondersteunen, houdt onze honger naar ontwikkeling nooit op. Wij IMPROVISEREN, AANPASSEN en IMPLEMENTEREN op een strategische manier.
TT-consulenten biedt een scala aan efficiënte, hoogwaardige oplossingen voor uw intellectueel eigendomsbeheer, variërend van
en nog veel meer. Wij bieden zowel advocatenkantoren als bedrijven in vele sectoren kant-en-klare oplossingen.
Contact
ONTGRENDEL DE KRACHT
Van uw ideeën
Verbeter uw patentkennis
Exclusieve inzichten wachten in onze nieuwsbrief
Vraag een terugbelverzoek aan!
Bedankt voor uw interesse in TT Consultants. Vul dan het formulier in en wij nemen spoedig contact met u op
Vraag een terugbelverzoek aan!
Bedankt voor uw interesse in TT Consultants. Vul dan het formulier in en wij nemen spoedig contact met u op
