Ciencia
Sociedad 23/04/2021

Investigadores catalanes crean los biorobots más rápidos del mundo

Combinan células vivas con material inerte y son la esperanza para enfermedades como la distrofia muscular

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El biobot integra células musculares y un material sintético (IBEC)

BarcelonaUna impresora 3D deposita capa tras capa un polímero para crear una figura en forma de rejilla de medidas minúsculas. Sobre esta figura, siempre en condiciones de laboratorio, se hacen “crecer” células musculares de origen animal y, llegado el caso, también de origen humano. Con la estimulación precisa, de tipo químico o eléctrico, el conjunto que resulta adquiere movimiento. En esencia, esto es un robot orgánico o un biobot, un widget que no hace mucho más de un par de años que ha sido noticia por primera vez y que el equipo del investigador Icrea Samuel Sànchez, del Institut de Bioenginyeria de Catalunya, ha conseguido reproducir. El desarrollo de Sánchez, publicado en la revista Science Robotics, es casi 800 veces más rápido que cualquier otro de su género.

El robot orgánico desarrollado en el IBEC pertenece a la categoría de los robots blandos y mide aproximadamente un centímetro. Se basa en un esqueleto flexible de hidrogel y células musculares que mantienen su capacidad de contraerse como lo harían en cualquier músculo. Gracias a estos disparos específicos, los biobots resultantes tienen movimiento “a una velocidad sin precedentes” y en “todas las direcciones”, explica Sánchez. Técnicamente, tanto el hidrogel como las células musculares, extraídas de ratón en este caso, se configuran a partir de impresión 3D.

No le hacen falta estímulos externos para moverse

La forma del esqueleto flexible y el hecho de trabajar con células musculares permite conseguir otro hito importante. A diferencia de otros biobots previos, “no hacen falta estímulos externos” para activar el movimiento. El esqueleto hace la función de un muelle que aprovecha la fuerza de contracción celular, explica Maria Guix, investigadora también del IBEC y primera autora del artículo. La combinación da la impresión de un autoentrenamiento, o también autoaprendizaje, que permite al biobot ir ganando velocidad y fuerza.

En el horizonte de los biobots del IBEC se adivinan aplicaciones en biomedicina y en robótica. En el primer campo, en el que los investigadores ya han empezado a trabajar, se quieren “imprimir” células musculares humanas para el estudio de patologías, como la distrofia muscular, en que los biobots puedan aportar un beneficio directo. “Podemos estudiar mucho mejor la enfermedad y pensar en alguna aplicación”, expone Guix. De forma general, añade Sánchez, los biobots abren la puerta al estudio de cómo ganar fuerza, estudiar el potencial de regeneración de tejidos y el cribaje de nuevos fármacos. “Es la aplicación directa de la medicina personalizada en este campo”, dice.

Del mismo modo, abren también las puertas a prótesis biónicas “blandas” constituidas de un esqueleto flexible y un tejido muscular idéntico al del paciente que ha sufrido una amputación o una herida. A pesar de que se trata de una “línea de estudio interesante”, por ahora este tipo de aplicaciones son más del futuro que del presente, admiten. En cambio, las biomédicas podrían tener una aplicación “muy próxima”.

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