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Los investigadores han creado un robot bioinspirado que en realidad incorpora elementos orgánicos: es una raya mecánica alimentada por las células cardíacas sensibles a la luz de las ratas.
En un estudio publicado el viernes en Ciencia, los autores explican un avance impresionante en la ingeniería de tejidos: cuando las células de rata son estimuladas, contraen las aletas del robot hacia abajo; el diseño permite que parte de esa energía sea almacenada, redirigida y utilizada para hacer que las aletas vuelvan a elevarse.
Las células musculares fueron diseñadas genéticamente para responder a los pulsos de luz, que es como los investigadores controlan sus movimientos. La asimetría de los pulsos que envían determina si gira a la izquierda oa la derecha, mientras que la variación de la frecuencia de los pulsos controla la velocidad del robot. El efecto es tan preciso que la raya se puede dirigir con éxito a través de una carrera de obstáculos.
La tecnología optogenética ya se está utilizando para tratar las arritmias ventriculares en niños, dijo Kevin Kit Parker, del Instituto Wyss de Harvard para Ingeniería de Inspiración Biológica. Parker, el investigador principal del proyecto, tuvo la idea por primera vez hace cuatro años durante una visita al acuario con su hija. Pero debido a la complejidad del proyecto, se necesitó un año para persuadir al autor principal, Sung-Jin Park, para que se incorporara y obtuviera todos los fondos necesarios.
"Ayer fue un día muy emotivo en el laboratorio", dijo Parker. "Hemos estado trabajando en esto por años, nos costó una suma de dinero … Todas las lecciones que aprendimos de este ejercicio ya se están utilizando en la lucha contra la enfermedad".
La raya fue esencialmente un ejercicio de entrenamiento para los investigadores. Parker y sus colegas comenzaron a estudiar los organismos marinos, asumiendo que podían usar las células musculares cardíacas para replicar su musculatura y su hidrodinámica, o su rendimiento en la natación.Construyeron una medusa en 2010, su primer intento de trabajar con la arquitectura muscular de esta manera. El patrón de serpentina de la raya robótica se aproxima al esqueleto de uno orgánico.
Parker dice que está interesado principalmente en el corazón; Él quiere construir uno. Pero para llegar a ese punto, él y con quien trabaje en el futuro deben entrenarse con experimentos de control como este. Después de este mes, dice, nunca volverán a tocar la raya, han hecho lo que vinieron a hacer.
"Oh, tenemos un plan", dijo Parker. "Pero no lo voy a compartir. No sabemos cómo vamos a pagar por ello. Y podría no funcionar, podría no encontrar otro Sung-Jin. Es una bestia, es un animal, nunca antes había visto a un científico como él. "He llamado a esta bestia sintética, es una oda para él".
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