martes 27/7/21

Desarrollan biobots para crear prótesis o fármacos respetuosos con el medioambiente

Un grupo de investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña ha desarrollado una nueva generación de biobots destinados a campos como la salud o el medioambiente 
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Desarrolladores del proyecto en el IBEC

Esta nueva creación de mano de un grupo de investigadores españoles del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) consiste en el desarrollo de una nueva generación de biobots con aplicaciones en futuras aplicaciones en los campos medioambiental y de salud.

Los biobots reciben su nombre tras su composición la cual está formada por anatomía artificial y células; la novedad es su capacidad para auto-entrenarse nadar y moverse 791 veces más rápido que la generación actual, por esto se estudia su futura aplicación la administración de fármacos, el desarrollo de prótesis o en la limpieza medioambiental. Miden menos de un centímetro de longitud y su interior cuenta con una impresora 3D, esqueleto compuesto con un polímero llamado PDMS siendo los primeros elementos de robótica blanda vivos en incorporar una estructura de este tipo. 

Otra de las novedades que ofrecen es el desplazamiento tanto autónomo, con estímulos o con la contracción de las células musculares. “Es como un muelle, si fuera simétrico, al contraerse las células, el robot solo latiría”, explica Samuel Sánchez,  investigador ICREA en el IBEC y uno de los líderes del proyecto. Con esta acción de desplazamiento surge el autoentrenamiento de los biobots, el movimiento genera un bucle que se alimenta a su vez de la fuerza que le devuelve el muelle y como resultado que las células se ejerciten de manera independiente. Este movimiento se produce a una velocidad de 3,32 cm/min aumentando cuando este se produce en deslizamiento al encontrarse cerca del fondo de un recipiente mezclando movimiento autónomo con inercia.

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- Imagen del boicot desarrollado por los Investigadores del IBEC

Células de ratón 

Esta nueva generación de biobots está rodeada de células musculares vivas pertenecientes a ratones a la espera de una evolución a células vivas humanas, “La aplicación a corto plazo es imprimir estas células musculares humanas y añadirle principios activos antienvejecimiento, para recuperar la fuerza muscular, mejorar la elasticidad, la regeneración muscular o de las fibras …”, comenta Sánchez. 

El proyecto consiguió una publicación en Science Robotics por sus futuras aplicaciones entre las que se encuentran la mejora de las prótesis médicas actuales, distrofias musculares, músculos envejecidos... A Raíz de esto también surge la iniciativa de empresas y hospitales de interés por el proyecto. “Un dedo humano tiene partes blandas y partes rígidas. Pero ahora un dedo artificial normalmente es rígido. El día de mañana podremos hacer prótesis híbridas, con partes blandas y partes rígidas”, ejemplifica el investigador para indicar que en este proceso es en el que entrarían en juego las células vivas las cuales se pretende un utilizar las del paciente en tratamiento, "La idea a largo plazo es desarrollar las prótesis con las propias células del paciente para evitar rechazos e incompatibilidades".

A pesar de su futuro prometedor estos pequeños se encuentran todavía en fase de investigación y se estudian posibles mejoras y pruebas para aplicarlos a las hipotéticas funciones futuras, como le afectarán los fármacos, reducciones de tamaño del bot, movimiento, etc. “Estamos integrando nanopartículas en la parte biológica para mejorar la comunicación celular y sensores en la parte artificial para poder detectar cuál es la fuerza externa. Queremos incluir partículas magnéticas y tener control magnético externo, para que se sepa en cada momento donde está este robot y poder llevarlo de un punto a otro”, suma Sánchez.

No se han establecido plazos para la puesta en marcha de tratamientos o aplicaciones de los bots ya que se espera poder obtener primero un control total de la materia viva ya que "la biología es un obstáculo porque ella decide por ti”, añade Ricard Solé,  investigador ICREA en la Universidad Pompeu Fabra, el cual opina que los biobots son un gran avance y ampliarán posibilidades en muchos ámbitos, pero habrá que tener en cuenta la biología de cada uno y los posibles componentes que se puedan añadir a los bots ya que se considera que limitarse solo al uso de la biología sería limitado y arriesgado. 

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