{"id":34380,"date":"2022-09-01T04:07:39","date_gmt":"2022-09-01T09:07:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/nado-de-medusas-creado-con-bioingenieria\/"},"modified":"2022-09-01T04:07:39","modified_gmt":"2022-09-01T09:07:39","slug":"nado-de-medusas-creado-con-bioingenieria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/nado-de-medusas-creado-con-bioingenieria\/","title":{"rendered":"Nado de medusas creado con bioingenier\u00eda"},"content":{"rendered":"

La construcci\u00f3n de sistemas biol\u00f3gicos desde cero implica tradicionalmente copiar el original, pero simplemente imitar la forma y la alineaci\u00f3n de los m\u00fasculos de un animal no es suficiente. En un nuevo estudio publicado hoy (22 de julio) en Nature Biotechnology<\/em>, un equipo del Instituto de Tecnolog\u00eda de California y la Universidad de Harvard trabaj\u00f3 para comprender c\u00f3mo los movimientos y las interacciones de las medusas con el agua circundante conducen a nadar, y luego utilizaron tejidos de bioingenier\u00eda disponibles para construir una imitaci\u00f3n de medusa que podr\u00eda moverse a trav\u00e9s del agua como si fuera real.<\/p>\n

\u00abMe sorprendi\u00f3 la eficacia con la que permitieron que el veh\u00edculo emulara la nataci\u00f3n de los organismos naturales\u00bb, dijo Jack Costello, un experto en medusas del Providence College, Rhode Island, que no particip\u00f3 en el estudio. \u00abMe impresion\u00f3 mucho la atenci\u00f3n que se puso en alinear todas las variables importantes para que emularan a los animales\u00bb. Costello a\u00f1adi\u00f3 que la t\u00e9cnica podr\u00eda ayudar en el dise\u00f1o de veh\u00edculos, as\u00ed como ayudar a los investigadores a hacer…<\/p>\n

John Dabiri de Caltech y sus colegas utilizaron el juvenil de la medusa Aurelia aurita<\/em> como modelo. para la propulsi\u00f3n de medusas. Los Aurelia<\/em> juveniles tienen un plan corporal simple que consiste en un disco central con ocho tent\u00e1culos planos, gruesos y radiantes llamados l\u00f3bulos. Al observar su movimiento, el equipo aprendi\u00f3 que las medusas se impulsan a s\u00ed mismas a trav\u00e9s del agua contrayendo simult\u00e1nea y completamente la campana que forma la parte central de su cuerpo. La contracci\u00f3n se logra activando l\u00edneas de m\u00fasculos a trav\u00e9s de sus l\u00f3bulos sincronizados por un sistema de marcapasos. El equipo imit\u00f3 esta acci\u00f3n construyendo su modelo, llamado medusoide, a partir de una l\u00e1mina de tejido de m\u00fasculo card\u00edaco de rata cultivado, aplicando un campo el\u00e9ctrico al agua para que sirviera como marcapasos.<\/p>\n

Despu\u00e9s de una contracci\u00f3n muscular r\u00e1pida, las medusas retroceden lentamente a su forma plana original. Para imitar esta acci\u00f3n, el equipo molde\u00f3 las c\u00e9lulas musculares de rata en una l\u00e1mina de silicona el\u00e1stica sint\u00e9tica que retroced\u00eda naturalmente. Por \u00faltimo, los investigadores identificaron la forma de la medusa como un factor importante para empujar el agua con la m\u00e1xima eficiencia al crear patrones de movimiento fluido entre los l\u00f3bulos del animal. Al mapear los m\u00fasculos nadadores de Aurelia<\/em> con tinciones qu\u00edmicas, el equipo determin\u00f3 la alineaci\u00f3n especializada de las c\u00e9lulas, que reprodujeron con las c\u00e9lulas del m\u00fasculo card\u00edaco de rata que se ajustaban a un patr\u00f3n dise\u00f1ado en la l\u00e1mina de silicona. Al final, los investigadores crearon un imitador de medusa medusoide que pod\u00eda nadar bombeando l\u00edquido lejos del centro de su cuerpo, al igual que el animal real.<\/p>\n

\u00abEste art\u00edculo muestra claramente que si no copia la forma los animales han evolucionado para hacer cosas, tampoco obtienes los resultados que ellos hacen\u00bb, dijo Costello. \u00abCopiar fielmente lo que hacen los animales no siempre es algo que podamos intentar hacer antes. Es una representaci\u00f3n muy clara de que necesitas tener los detalles correctos\u00bb.<\/p>\n

Dabiri dijo que usaron una medusa como modelo conceptual porque su acci\u00f3n de bombeo es similar a la de un coraz\u00f3n que late. La interacci\u00f3n de la bomba de la medusa con el agua tambi\u00e9n es an\u00e1loga al flujo de sangre en el coraz\u00f3n, y Dabiri y sus colegas esperan que la ingenier\u00eda de tejidos pronto pueda usarse para reemplazar componentes como las v\u00e1lvulas card\u00edacas que podr\u00edan obtener una ventaja al ser activas, en lugar de pasivas. componentes del sistema circulatorio.<\/p>\n

\u201cEse movimiento es diferente a muchos reemplazos de tejido actuales donde un sistema pasivo es reemplazado por otro sistema pasivo\u201d, dijo Dabiri. \u00abPodr\u00eda haber alguna ventaja en permitir que ese componente se mueva, cambie el flujo sangu\u00edneo o responda a alguna otra se\u00f1al\u00bb.<\/p>\n

El medusoide solo puede nadar en una direcci\u00f3n por ahora, porque todas las c\u00e9lulas musculares son id\u00e9nticos, pero Dabiri espera que los modelos futuros puedan incorporar m\u00faltiples tipos de celdas que permitir\u00e1n que el modelo gire y maniobre. El equipo tambi\u00e9n quiere reconstruir los h\u00e1bitos de alimentaci\u00f3n de las medusas. Por el momento, la corriente creada por la nataci\u00f3n atrae algo de agua hacia el medusoide, como en el animal real, pero el medusoide carece de la capacidad de capturar presas y consumirlas. Dabiri dijo que esto podr\u00eda ser importante para extender la vida \u00fatil de un sistema. Al agregar esta capacidad a los sistemas de bioingenier\u00eda, un componente card\u00edaco activo podr\u00eda obtener energ\u00eda del az\u00facar en el flujo sangu\u00edneo, por ejemplo, de modo que no se necesitar\u00eda una fuente de energ\u00eda externa.<\/p>\n

\u00abAhora que hemos establecido un proceso de dise\u00f1o que comienza buscando ciertas caracter\u00edsticas dentro del sistema biol\u00f3gico real y extrayendo esos principios de dise\u00f1o, el pr\u00f3ximo organismo al que vamos puede ser m\u00e1s complejo que este, y creo que las imitaciones se pueden lograr en un tiempo mucho m\u00e1s r\u00e1pido\u00bb. dijo Dabiri.<\/p>\n

Vea un video del equipo explicando su investigaci\u00f3n y vea al medusoide nadar junto a una medusa real:<\/p>\n

http:\/\/www.youtube.com\/watch?v =2spbFpzyiJ0<\/p>\n

J. Nawroth et al., \u00abUna medusa dise\u00f1ada por tejido con propulsi\u00f3n biomim\u00e9tica\u00bb, Nature Biotechnology<\/em>, doi:10.1038\/nbt.2269, 2012.<\/strong><\/p>\n

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