Navigering i patentlandskapet for levende maskiner: The Case of Xenobots

Hjem / Blogg / Immateriell eiendom (IP) / Navigering i patentlandskapet for levende maskiner: The Case of Xenobots

De siste årene har genetisk redigering ført til utviklingen av noen få kunstige arter, selv om mennesker har lenge brukt jordbruk for å manipulere organismer for egen vinning. Siden det er den første tid for å konstruere «hele biologiske maskiner fra grunnen av», er denne oppdagelsen grunnet-bryte. 

Denne bakken-breaking study kombinerer stamcelle- og kunstig intelligens-teknologi. En ny livsform kjent som xenobots, som er bittesmå roboter produsert fra cellene til den afrikanske klørfrosken Xenopus laevis, er laget av forskere i USA. xenobots er dannet av 500–1000 levende celler og er mindre enn 1 mm lange. De er også tenkt til være verdens første levende maskins. 

Innholdsfortegnelse

Introduksjon  

Som de første selvreplikerende robotene og de første levende maskinene, har Xenobots nylig fått offentlig oppmerksomhet. University of Vermont (UVM) og Tufts Universitys senter for regenerativ og utviklingsbiologi samarbeidet om Xenobots.  

Teamet opprettet og modellerte utformingen av robotene, først ved å bruke Deep Green superdatamaskinklyngen ved UVM og evolusjonære teknikker. I hovedsak utviklet teamet roboter som var skreddersydd for oppgaven som studeres gjennom en prosess med prøving og feiling. I en prosess som ligner på naturlig utvalg, avviste teamet konsepter som fungerte dårlig mens de testet på nytt og forbedret fremragende design. UVM-forskerne valgte ut noen få ideelle modeller for forsøket og videresendte deretter informasjonen til Tufts-forskerne.  

Stamceller fra afrikanske frosker ble dyrket, samlet og satt sammen ved hjelp av tang og elektroder for å lage UVM-designet. Xenobots, som er millimeterstore automater utviklet ved bruk av en "top-down" tilnærming som inkluderer kirurgisk forming av froskehud og hjerteceller for å produsere mobilitet, ble opprettet som et resultat. Overraskende nok kan disse robotene samarbeide og reparere de skadene de måtte ha.  

I stedet for å etterligne mennesker eller dyr, så algoritmen ganske enkelt etter det beste designet for å oppnå målet. Det har vært mange Xenobot-iterasjoner, hver med mer sofistikerte funksjoner. 

Versjon: xenobots 2.0 

Denne versjonens nøkkelegenskaper inkluderer en kropp som selvmonteres fra en enkelt celle, raskere bevegelse og lengre levetid. De er i stand til å navigere i en rekke situasjoner. "Xenobots" er laget av stamceller hentet fra Xenopus laevis, en afrikansk frosk, og får lov til å sette seg sammen og vokse til sfæroider, der noen av cellene deler seg for å produsere flimmerhår, som er bittesmå fremspring som ligner hår. 

De nye sfæroidale botene inkluderer flimmerhår i stedet for manuelt støpte hjerteceller, som lar Xenobots bevege seg rundt med rytmiske sammentrekninger. Dette gjør at de kan reise raskt over en overflate. For å hjelpe til med å flytte bakterier og annet fremmedmateriale ut av slimhinneoverflater, slik som de i lungene til frosker og mennesker, er flimmerhårene vanligvis tilstede. De brukes nå til fremdrift i Xenobots. 

Et avgjørende aspekt ved robotikk er evnen til å lagre minner og bruke disse minnene til å endre robotens handlinger og oppførsel. Forskere fra Tufts University brukte det fluorescerende reporterproteinet EosFP, som vanligvis avgir grønt lys. Men når det utsettes for lys med en bølgelengde på 390 nm, sender proteinet ut rødt lys. 

Utviklingen av dette prinsippfaste molekylære minnet kan føre til påvisning og registrering av ikke bare lys, men også radioaktive forurensninger, kjemiske forurensninger, medikamenter eller sykdomstilstander. 

2.0-generasjonen av Xenobots er suverene selvhelbredende og kan lukke mesteparten av et betydelig kutt i full lengde halvparten av tykkelsen innen 5 minutter etter å ha blitt skadet. Alle de skadede robotene kom seg etter hvert fra sårene, kom tilbake i form og gikk tilbake til å gjøre det de hadde gjort. 

Versjon: xenobots 3.0 

Kinematisk replikering er nøkkelkomponenten i denne versjonen. Den viktigste delen av denne utviklingen er at bittesmå Xenobots kan reprodusere seg og er nå tenkt på som levende roboter. Det er uten tvil en vendehendelse i historien til AI og robotikkutvikling. Reproduksjonsevnene til Xenobots 3.0 er forskjellige fra andre dyr og planter. I denne situasjonen opprettes klynger ved å isolere frittflytende celler og slå dem sammen etter behov. 

Xenobotene kan praktisk talt flyte mens de samler hundrevis av individuelle celler for å lage miniatyrversjoner av seg selv i munnen som raskt forstørres til full størrelse. Denne typen reproduksjon, kjent vitenskapelig som kinematisk replikasjon, er vanlig i molekyler, men ikke i høyere celler eller dyr. 

I Xenobots 3.0 er cellene i stand til selvhelbredende og er aktive nok til å flytte små gjenstander. Under normale forhold formerer frosker seg på en spesiell måte, men når stamceller frigjøres fra embryoet, endrer ting seg, ifølge eksperter. Xenobots, eller levende roboter, kan presse andre enkeltceller til å føde nye og kan vokse en klynge på opptil tre tusen celler på mindre enn en uke. 

Sammen kan to Xenobot-foreldre lage en haug og legge til flere celler i den. På denne måten skapes dattercellene. De C-formede robotene fra videospillet Pac-Man har vist seg å være de beste til å samle stamceller og kombinere dem til babyroboter eller bioboter, ifølge superdatamaskiner og kunstig intelligens. 

Ulempene med denne typen reproduksjonsmetode inkluderer steriliteten til barna som er produsert av foreldrene. Som et resultat er prosedyren ikke alltid gjennomførbar fordi "barnebarn" fortsatt er metodens manglende komponent. 

Patenterbarhet for kunstig intelligens i USA  

USPTO er involvert i flere verdensomspennende AI-relaterte prosjekter. I multilaterale AI-relaterte diskusjoner ved WIPO og Organisasjonen for økonomisk samarbeid og utvikling, representerer USPTO den amerikanske regjeringen. I tillegg samarbeider USPTO direkte med andre intellektuelle eiendomskontorer, både bilateralt og multilateralt, gjennom grupperinger som IP5 Taskforce on New Emerging Technologies og AI, samt en-til-en interaksjoner som bilaterale diskusjoner om patenterbarheten til AI-ideer. 

AI-baserte patentsøknader økte med mer enn 100 % mellom 2002 og 2018. United States Patent and Trademark Office (USPTO) la ut sine forslag om patentering av AI-oppfinnelser i 2019. 

Programvarerelaterte oppfinnelser er kvalifisert for patentbeskyttelse i USA, forutsatt at kravene passer innenfor en av de fire kategoriene "patenterbare oppfinnelser" og siterer et rettslig unntak som definert av USAs høyesterett. 

I henhold til amerikansk lov faller programvarerelaterte oppfinnelser inn under følgende kategorier som dekkes av 35 US Code § 101 ("oppfinnelser som kan patenteres").   

1. en "prosess" (f.eks. en programvarealgoritme), 

2. en "maskin" (f.eks. en enhet eller et system som utfører en programvarealgoritme); og 

3. en produksjonsartikkel 

Federal Circuit råder til å legge vekt på de nøyaktige måtene den nåværende oppfinnelsen skiller seg på fra tidligere kjent teknikk for å demonstrere patenterbarheten til programvarerelaterte ideer. I USA håndterer Federal Circuit patentsøknader. Federal Circuit tilbød en tre-trinns prosedyre for å illustrere hvordan den programvarerelaterte oppfinnelsen ble forbedret.

De tre handlingene består av: 

1. Beskriv forbedringen i patentspesifikasjonen. 

2. Skille forbedringen fra kjent teknikk. 

3. Resiter forbedringen i patentkravene. 

De siste ti årene har flertallet av AI-komponentene ekspandert raskt, spesielt innen planlegging/kontroll og kunnskapsbehandling. AI er en kompleks teknologi med elementer fra mange forskjellige felt. Utfordringen skapere og patentadvokater står overfor er hvordan man effektivt kan sikre utviklingen av ny AI-teknologi. Den beste strategien for å få patentbevilgning er å konsentrere seg om hvordan innovatørene fremmer dagens teknologier. 

Stamcellepatenterbarhet i USA 

I følge Høyesterett er det tre unntak fra de 35 USC 101 (oppfinnelsens patenterbare) brede patentkvalifiseringsstandarder: naturlover, fysiske hendelser og abstrakte konsepter. Imidlertid er stamcellepatenterbarhet ikke spesifikt unntatt fra noen lover. Leahy-Smith America Invents Act, som lyder som følger, er den nærmeste lovgivningen for å adressere patenterbarheten til stamceller: 

"Til tross for andre lovbestemmelser, kan intet patent utstedes på et krav rettet mot eller omfatter en menneskelig organisme." 

Med mindre det faller inn under ett av de tre unntakene av naturlover, naturhendelser eller abstrakte konsepter, kan den menneskelige stamcellen være patenterbar. I Diamond v. Chakrabarty, gjorde USAs høyesterett det klart at en oppfinnelse fortsatt er kvalifisert for et patent under seksjon 101 selv om den fortsatt lever. For å si det på en annen måte, innovasjon kvalifiserer ikke automatisk som et naturfenomen bare fordi det eksisterer. Under dette dekselet har stamceller blitt patentert i USA de siste 30 årene. 

konklusjonen  

Noen av de utfordrende problemene som levende innovasjoner skaper for patentsystemet er illustrert av det merkelige tilfellet av Xenobots, levende maskiner laget av froskeceller. Xenobots tilbyr mange potensialer, spesielt som en ny metode for intelligent medikamentlevering. På den annen side reiser Xenobots viktige spørsmål angående patentering av levende teknologier. Evnen til å være tøff er programmert inn i moderne roboter, men Xenobots reparerer seg automatisk etter å ha blitt skadet. 

Alle frivillige var i stand til å helbrede kutt etter å ha blitt utsatt for dem innen 15 minutter, og ingen ble drept som følge av skaden. Videre kan små sår leges ved å trekke seg sammen på skadestedet, men det er ukjent hvor store skader som repareres. Et hovedtrekk ved roboter med myk kropp er selvreparasjon, som er utfordrende å implementere med syntetiske materialer, men som naturlig forekommer med Xenobots. 

Det er en ting til å tenke på i tillegg til potensialet til Xenobots: Er Xenobots patentkvalifiserte emne? Flere lover og artikler undersøkes i et forsøk på å komme over utfordringene knyttet til Xenobot-patentering. I tillegg til det patenterbare emnet, presenterer Xenobots spørsmål om andre grunnleggende patentprinsipper. 

For eksempel illustrerer Xenobots hvordan livet blir stadig mer forutsigbart fra et ingeniørperspektiv. Levende roboter som oppfører seg forutsigbart kan nå konstrueres. Dette kan tyde på at det vil være mindre rom for ikke-opplagt biologisk innovasjon og mer rom for prediktiv biologisk innovasjon fremover. 

Om TTC

Vi har hele tiden identifisert verdien av ny teknologi utført av vårt ganske dyktige lederteam med bakgrunn som våre profesjonelle. I likhet med IP-ekspertene vi styrker, er sulten vår etter utvikling uendelig. Vi IMPROVISERER, TILPASSER og IMPLEMENTERER på en strategisk måte.

TT konsulenter tilbyr en rekke effektive løsninger av høy kvalitet for din immaterielle forvaltning, alt fra

og mye mer. Vi gir både advokatfirmaer og selskaper i mange bransjer nøkkelferdige løsninger.

Kontakt oss
Share Article
TOPP

Be om tilbakeringing!

Takk for din interesse for TT Consultants. Vennligst fyll ut skjemaet, så kontakter vi deg snart

    Popup

    LÅS OPP STRØMEN

    Av din Ideer

    Øk din patentkunnskap
    Eksklusiv innsikt venter i vårt nyhetsbrev

      Be om tilbakeringing!

      Takk for din interesse for TT Consultants. Vennligst fyll ut skjemaet, så kontakter vi deg snart