Un robot parecido a una oruga impulsado por las contracciones de las c\u00e9lulas card\u00edacas. Elise A. Corbin.<\/p>\n
Dispositivo: <\/strong>Los investigadores utilizaron tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D para crear robots de un cent\u00edmetro de largo, alimentados por c\u00e9lulas card\u00edacas de rata que se contraen, que se mueven lentamente a lo largo de una superficie. Publicado la semana pasada (15 de noviembre) en Scientific Reports<\/em>, el estudio aclara algunos principios del dise\u00f1o de biobots y demuestra c\u00f3mo la impresi\u00f3n 3D facilita el proceso de construcci\u00f3n de robots.<\/p>\n “La fusi\u00f3n de la ingenier\u00eda de tejidos y la impresi\u00f3n 3D es muy emocionante” dijo Henry Hess, un ingeniero biom\u00e9dico de la Universidad de Columbia que no particip\u00f3 en el proyecto. La tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D hace que la fabricaci\u00f3n de biobots sea f\u00e1cil, precisa y reproducible, lo que permite a los investigadores concentrarse en perfeccionar los principios de ingenier\u00eda que subyacen al dise\u00f1o exitoso de biobots.<\/p>\n Para hacer su m\u00e1quina biol\u00f3gica con forma de oruga, Rashid Bashir y su Los colegas de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign usaron una impresora 3D para colocar capas delgadas de pol\u00edmero, similar al material de las lentes de contacto…<\/p>\n La parte dif\u00edcil vino al dise\u00f1ar las piernas, dijo Bashir. . Para lograr movimientos tipo oruga, la pata trasera tiene que adherirse y la delantera tiene que moverse hacia adelante, luego la delantera tiene que adherirse y la trasera tiene que moverse hacia adelante, explic\u00f3. As\u00ed que tiene que haber un cambio asim\u00e9trico en la adhesi\u00f3n de la superficie.<\/p>\n Probaron varios dise\u00f1os de distintos grosores de pol\u00edmeros y longitudes de piernas, lo que alter\u00f3 cu\u00e1nto la fuerza de las c\u00e9lulas card\u00edacas latientes curvaban las piernas, alej\u00e1ndolas de la superficie. Algunos biobots ten\u00edan piernas que no pod\u00edan tocar el suelo, mientras que otros ten\u00edan piernas que no liberaban la tensi\u00f3n superficial lo suficiente como para dar un paso adelante. La respuesta lleg\u00f3 en forma de un dise\u00f1o asim\u00e9trico con una pierna larga y otra corta que result\u00f3 en el cambio justo en la adherencia para permitir que los bots avanzaran, dijo Bashir.<\/p>\n El exitoso robot, de aproximadamente medio cent\u00edmetro de largo, es capaz de arrastrarse a aproximadamente un cent\u00edmetro por minuto. Hemos tenido [los biobots] durante d\u00edas o semanas, siempre que los cardiomiocitos puedan extraer nutrientes del medio l\u00edquido a trav\u00e9s del cual caminan los biobots, dijo Bashir.<\/p>\n Novedades: <\/strong> Aunque el grupo de Bashir no es el primero en utilizar cardiomiocitos para impulsar peque\u00f1os biobots, esta es la primera vez que los cient\u00edficos emplean la impresi\u00f3n 3D para facilitar el dise\u00f1o de biobots, dijo Hess. Esta tecnolog\u00eda permite a los investigadores crear de manera predecible biobots del tama\u00f1o y la forma correctos, que est\u00e1n sujetos a fuerzas muy espec\u00edficas de las c\u00e9lulas card\u00edacas, dijo Bashir.<\/p>\n Importancia: <\/strong>A trav\u00e9s de la tecnolog\u00eda biobot todav\u00eda est\u00e1 en sus inicios, los investigadores esperan usar robots basados en la biolog\u00eda en muchas aplicaciones futuras, como detectar y atacar un tumor, o monitorear las c\u00e9lulas cancerosas en la sangre de un paciente, dijo Roger Kamm, ingeniero biol\u00f3gico del Instituto de Tecnolog\u00eda de Massachusetts, quien no particip\u00f3 en el proyecto.<\/p>\n Bashir imagina que sus peque\u00f1os biobots oruga podr\u00edan detectar y detectar toxinas en el medio ambiente. \u00c9l imagina que alg\u00fan d\u00eda podr\u00edan usarse como sensores de toxinas biodegradables, capaces de avanzar hacia concentraciones m\u00e1s altas de toxinas en el agua y liberar qu\u00edmicos neutralizantes para abordar el problema.<\/p>\n Necesita mejorar:<\/strong> el actual Los biobots son simplemente una prueba de principio. Aunque ahora pueden moverse durante semanas en medios ricos en nutrientes, aumentar su tama\u00f1o y capacidades o transportarlos a entornos t\u00f3xicos requerir\u00e1 hacerlos menos dependientes de su entorno y m\u00e1s resistentes a \u00e9l, dijo Kamm. Otros en la colaboraci\u00f3n financiada por la Fundaci\u00f3n Nacional de Ciencias que apoy\u00f3 la investigaci\u00f3n actual, llamada Comportamiento emergente de sistemas celulares integrados, est\u00e1n trabajando en dispositivos de microfluidos que podr\u00edan proporcionar nutrientes a las c\u00e9lulas card\u00edacas en biobots m\u00e1s grandes. Kamm tambi\u00e9n prev\u00e9 futuros bots que utilicen muchos tipos diferentes de c\u00e9lulas: las c\u00e9lulas card\u00edacas a\u00fan podr\u00edan proporcionar movimiento, pero quiz\u00e1s las c\u00e9lulas de insectos podr\u00edan usarse para crear un exoesqueleto resistente, o las c\u00e9lulas vegetales podr\u00edan extraer energ\u00eda solar.<\/p>\n Un gran desaf\u00edo ser\u00e1 crear biobots que vivan m\u00e1s que una divisi\u00f3n de cardiomiocitos, dijo Hess. Una visi\u00f3n, por supuesto, es generar una estructura verdaderamente viva, explic\u00f3. Podr\u00eda vivir 80 a\u00f1os de la misma manera que un coraz\u00f3n humano gira componentes y dura mucho tiempo.<\/p>\n Pero los peque\u00f1os pasos son lo primero. Ahora que han demostrado algunos principios rectores para su dise\u00f1o, Bashir y sus colegas planean dise\u00f1ar m\u00e1quinas biol\u00f3gicas que puedan cambiar de direcci\u00f3n y subir escaleras.<\/p>\n V. Chan et al., Development of Miniaturized Walking Biological Machines, Scientific Reports<\/em><\/strong>, doi: 10.1038\/srep00857, 2012.<\/strong><\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong>, \u00a1y mucho m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Un robot parecido a una oruga impulsado por las contracciones de las c\u00e9lulas card\u00edacas. Elise A. Corbin. Dispositivo: Los investigadores utilizaron tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D para crear robots de un cent\u00edmetro de largo, alimentados por c\u00e9lulas card\u00edacas de rata que se contraen, que se mueven lentamente a lo largo de una superficie. 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