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Biorobots hechos con células de rana: la nueva tecnología que llevará la medicina a otro nivel

crean los primeros biorobots a partir de celulas de rana
K_E_N / Shutterstock

Los robots han demostrado su eficiencia en labores industriales, automatizando los procesos y aumentando la producción. Actualmente se buscan otros campos en los cuales puedan usarse, en beneficio de la humanidad.

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La medicina es una de las áreas más interesadas en implementar robots, específicamente en el tratamiento de enfermedad.

Las prótesis robóticas ya son una realidad y los ingenieros continúan trabajando en ellas para hacerlas más asequibles y amigables con el paciente.

mano robotica protesis
Photo Oz / Shutterstock

Los biorobots, por su parte, son uno de los proyectos más ambiciosos de la medicina, pero la tecnología actual aún no ha logrado que solucionen problemas de alta complejidad.

Sin embargo, el panorama para conseguir biorobots más eficientes se ha abierto, gracias a la investigación de científicos de la Universidad de Vermont (UVM).

El equipo de investigación reutilizó células vivas, raspadas de embriones de rana, para crear biorobots que podrían ser de mucha utilidad para la ciencia médica.

Estos robots, conocidos como Xenobots, tienen apenas un milímetro de ancho y pueden moverse hacia un objetivo programado. Incluso pueden llevar una carga útil (como un medicamento) y curarse a sí mismos, de ser necesario.

nanorobots para la medicina
Lightspring / Shutterstock

Joshua Bongard, experto en informática de la Universidad de Vermont, explica que los Xenobots no son robots tradicionales ni una especie de animales, son una nueva clase de artefactos: organismos vivos y a la vez programables.

Los nuevos dispositivos fueron diseñados por una supercomputadora de la UVM, para luego ser ensamblados y probados por biólogos de la Universidad de Tufts.

«Podemos imaginar muchas aplicaciones útiles de estos robots vivos que otras máquinas no pueden hacer. Como buscar compuestos desagradables o contaminación radiactiva, recolectar microplásticos en los océanos, viajar en las arterias para raspar la placa», comentó el colíder de la investigación, Michael Levin.

biorobots de la universidad de vermont para la medicina
Douglas Blackiston / Tufts University

Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista científicaProceedings of the National Academy of Sciences.

Seres hechos a la medida

El equipo de investigación asegura que, por primera vez, se diseñaron máquinas completamente biológicas desde cero.

Para ello se utilizó un algoritmo evolutivo para crear miles de diseños a partir de los candidatos para las nuevas formas de vida, en los cuales se probó el movimiento en una dirección específica.

Los programas de la computadora se ejecutaron impulsados por las reglas básicas sobre la biofísica de la piel de rana y las células de los tejidos cardíacos de esos anfibios.

Después de más de 100 ejecuciones del algoritmo, se mantuvieron los organismos exitosos y los demás fueron rechazados.

xenobot biorobots para la medicina
Sam Kriegman / UVM

Después, los biólogos de la Universidad de Tufts les dieron vida a los diseños, recolectando células madre cosechadas de los embriones de ranas africanas, de la especie Xenopus laevis.

Estas células se separaron y se incubaron, para después cortarlas y unirlas con pinzas muy pequeñas y un electrodo, en una aproximación cercana a los diseños de la Universidad de Velmont.

biorobots para la medicina
Volodymyr Horbovyy / Shutterstock

Poco tiempo después de ensambladas, las células comenzaron a trabajar juntas. Las células de la piel fueron más pasivas, mientras que las del músculo cardíaco se pusieron a trabajar realizando el movimiento previamente programado.

Se demostró que estos organismos reconfigurables pueden moverse de manera coherente y explorar su entorno acuoso durante días o semanas, impulsados ​​por almacenes de energía embrionaria.

biorobots nanobots para la medicina
Kateryna Kon / Shutterstock

No obstante, si pierden el rumbo fallan y no pueden recuperarse fácilmente, como si fueran escarabajos sobre su propia espalda. Los investigadores diseñaron una pequeña bolsa para que los Xenobots, en un futuro, puedan llevar una carga a su destino.

Estos nuevos robots podrían no solo ser útiles para la medicina, sino también para comprender el funcionamiento de las células humanas.

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