Los “robots vivos” o xenobots ya son posibles, debido a que están constituidos por células reales.
La gran mayoría de los materiales que se utilizan para la creación de nueva tecnología están hechos de acero, hormigón, productos químicos y plásticos, los cuales pueden ser nocivos para la salud y la ecología.
Por ello, los investigadores desarrollan materiales a base de material biológico, gracias a la bioingeniería.
La creación
Recientemente, en un artículo publicado en la revista PNAS, el doctor Sam Kriegman y colaboradores hablaron de la creación de los primeros “robots vivos”, que están hechos con células funcionales de la rana de uñas africana.
Para lograrlo, los científicos empelaron un nuevo método. Iniciaron con un diseño de una nueva forma de vida. Utilizaron Inteligencia Artificial (IA) para realizar los modelo in silico, con una función específica deseada.
Luego, realizaron la transferencia de estas arquitecturas con un conjunto de herramientas de construcción basado en células, para que de esta forma los nuevos “seres vivos” puedan tener los comportamientos previstos.
Con esto, los expertos hacen un análisis de las mejores estructuras diseñadas por la lA y mediante simulaciones descartan las estructuras endebles, para únicamente seleccionar las más competentes. Los diseños que pasan las pruebas del filtro de construcción continúan a la siguiente etapa.
Después, se construyen a partir de tejidos vivos de las células madre pluripotentes que se recolectan de embriones de la rana africana en etapa de blástula, se disgregan y se agrupan para lograr el número deseado de células.
Asimismo, sigue la incubación. Ahí, el tejido agregado se moldea manualmente por sustracción utilizando una combinación de fórceps de microcirugía y un electrodo de cauterización, lo que produce una aproximación biológica del diseño simulado.
Además, el tejido contráctil se puede colocar en capas en el organismo, a través de la recolección e incrustación de xenopus, un tipo de célula derivada embrionariamente que se desarrolla naturalmente en cardiomiocitos y produce ondas contráctiles en ubicaciones específicas en la forma resultante.
Los resultados
Así, después de este proceso, resulta una aproximación 3D viva del diseño evolucionado, el cual posee la capacidad de moverse por sí mismo y explorar un entorno acuoso durante un período de días o semanas sin nutrientes adicionales. Con esto, los organismos se despliegan en su entorno físico y se observa el comportamiento resultante.
Finalmente, se realiza la evaluación de los comportamientos que se comparan con los predichos por sus homólogos simulados para determinar si los comportamientos se transfirieron de silico a vivo con gran eficacia.
Más sobre la bioingeniería
La bioingeniería es una disciplina multidisciplinaria que combina principios de biología y medicina para diseñar y desarrollar soluciones tecnológicas innovadoras.
Además, utiliza conocimientos y técnicas de química, física, matemáticas y la ingeniería para abordar problemas y desafíos en áreas como:
- Ingeniería de tejidos y órganos
- Biomateriales
- Bioinstrumentación
- Ingeniería genética y biotecnología
- Bioinformática y biología computacional
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