Tendencias21
Crean minúsculos robots que nadan como los espermatozoides

Crean minúsculos robots que nadan como los espermatozoides

Un equipo de bioingenieros de la Universidad de Illinois (en Estados Unidos) ha desarrollado robots tan minúsculos como un microorganismo y que se autopropulsan para nadar, igual que los espermatozoides. Estas máquinas microscópicas fueron desarrolladas combinando células vivas en el interior de un polímero flexible. En un futuro, podrían servir para suministrar medicamentos o atracar el cáncer, directamente en el interior del organismo. Por Marta Lorenzo.

Crean minúsculos robots que nadan como los espermatozoides

Un equipo de bioingenieros de la Universidad de Illinois (en Estados Unidos) ha desarrollado robots tan minúsculos como un microorganismo, que se autopropulsan para nadar.
Las micromáquinas fueron diseñadas a partir de un modelo de criaturas unicelulares con larga cola o flagelo. Por eso, su aspecto es similar al de los espermatozoides. Además, se mueven como éstos por el esperma.

Para su fabricación, los investigadores crearon inicialmente cada cuerpo de biobot usando un polímero flexible (un compuesto formado por varias moléculas). Después, cultivaron células de corazón cerca de la unión entre la cabeza y el rabo de dicho cuerpo.

En el interior del polímero, las células se autoalinearon y golpearon todas juntas, lo que produjo una onda que viajó en dirección a la cola. Esta onda es la que propulsa hacia delante al biobot.

«Los microorganismos tienen un mundo que sólo vislumbramos a través del microscopio», explica Taher Saif, autor principal del avance en un comunicado de la Universidad de Illinois. «Ésta es la primera vez que un sistema de ingeniería alcanza ese submundo».

Aprovechar la auto-organización celular

Un aspecto interesante del desarrollo de estos biobots ha sido el de la auto-organización de las células. “Un fenómeno emergente destacable», según Saif.

El modo en que las células se comunican entre ellas en la cola de polímero flexible aún no se entiende del todo.Pero las células deben golpearse juntas, en la dirección correcta, para que la cola se mueva. Todo en un diseño mínimo, de sólo una cabeza y un filamento.

“Cuando las células entran en la estructura, interaccionan con ésta y la vuelven funcional”, añade Saif. Los investigadores también probaron a fabricar biorobots de dos colas, que nadaron aún más rápido que los primeros.

Potenciales aplicaciones

Los científicos ven interesantes aplicaciones para su invento a largo plazo. En general, creen que estos minúsculos robots podrían usarse para detectar sustancias químicas o luz, y ser aprovechados para fines médicos o medioambientales.

Por ejemplo, en un futuro, tal vez puedan crearse estructuras de este tipo para esparcirlas por el organismo. Los biobots suministrarían en él medicamentos o realizarían cirugías mínimamente invasivas, e incluso podrían directamente el cáncer.

Robots blandos como micoorganismos acuáticos

Aunque parezca un proyecto de ciencia ficción, el de Saif no es el primero que busca inspiración en microorganismos. La finalidad para crear robots tan pequeños es conseguir que las máquinas puedan llevar a cabo funciones incluso en el interior del cuerpo humano.

En esa línea trabajan también los científicos Antonio de Simone, de Sissa (la Escuela Internacional de Estudios Avanzados de Trieste, Italia) y Marino Arroyo, de la Universidad Politécnica de Cataluña.

Ambos han descrito recientemente en el Journal of the Mechanics and Physics of Solids cómo, inspirándose en microorganismos acuáticos unicelulares, han estudiado los mecanismos de locomoción de unos potenciales «robots blandos».

«Si pienso en los robots del futuro, lo que me viene a la mente son los tentáculos de un pulpo o la trompa de un elefante, en lugar del brazo mecánico de una grúa o el funcionamiento interno de un reloj. Y si pienso en micro-robots, entonces pienso en los organismos unicelulares que se mueven en el agua. Los robots del futuro serán cada vez más como los organismos biológicos», ha explicado al respecto Antonio de Simone.

Referencia bibliográfica:

Brian J. Williams, Sandeep V. Anand, Jagannathan Rajagopalan, M. Taher A. Saif. A self-propelled biohybrid swimmer at low Reynolds number. Nature Communications (2014). DOI: 10.1038/ncomms4081.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • ¿Puede la gripe aviar desatar una nueva pandemia? 11 febrero, 2025
    Una nueva cepa de gripe aviar en Nevada, Estados Unidos, muestra una mutación preocupante: se trata de una variedad que intriga a los científicos, porque se relaciona directamente con la influenza aviar altamente patógena (IAAP) en humanos, que provocó la primera y única muerte humana relacionada con la gripe aviar en América del Norte hasta […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Descubren cómo el cerebro supera el miedo 11 febrero, 2025
    Un equipo de investigadores ha identificado cómo el cerebro supera al miedo en roedores: han logrado describir el mecanismo cerebral que se activa en los ratones para superar el miedo instintivo. De confirmarse en humanos, el hallazgo podría ayudar a la investigación de tratamientos y soluciones para personas con patologías como el trastorno de estrés […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan por el centro de la […]
    Redacción T21
  • Una exposición muestra el camino a la extinción de millones de seres vivos marinos conscientes 11 febrero, 2025
    Ecos del océano, una exposición que une ciencia, tecnología, arte y creatividad, muestra los ecos que surgen en la mente de una ballena cuando tropieza con la contaminación sonora generada por la actividad humana. Una experiencia inmersiva invita a preservar el equilibrio entre el ser humano, la naturaleza y el resto de especies que conviven en […]
    Alejandro Sacristán (enviado especial).
  • La IA ya supera a los humanos en el fraude digital 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio destaca la creciente sofisticación de los grandes modelos de lenguaje (LLM), la estructura detrás de los chatbots de IA más conocidos, para crear estrategias de fraude cibernético. Estos modelos pueden diseñar campañas de phishing hiperpersonalizadas y persuasivas, a una fracción del coste y el tiempo que requieren los métodos tradicionales desarrollados por […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Alerta: Creciente riesgo de que restos de cohetes afecten zonas de intenso tráfico aéreo 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports advierte sobre el aumento del peligro que representa la basura espacial para la aviación comercial. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, concluye que existe una probabilidad anual del 26% de que los desechos de cohetes espaciales reingresen a la […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los cantos de las ballenas son similares al lenguaje humano: puedes comprobarlo aquí 10 febrero, 2025
    Los científicos han descubierto la misma estructura o conjunto de patrones rítmicos que son un sello distintivo del lenguaje humano en el canto de las ballenas jorobadas: los hallazgos muestran que incluso especies tan disímiles evolutivamente pueden compartir sistemas de comunicación que se transmiten culturalmente de generación en generación.
    Redacción T21
  • El Rapto del Mundo: la democracia naufraga en la era del ultraliberalismo, pero no ha sido conquistada 10 febrero, 2025
    Lo que está pasando con la democracia puede compararse con el mito del rapto de Europa: seducida con engaños, se ha adentrado en un proceso de erosión de las instituciones, polarización social y desregulación económica que la aleja de su inspiración humanista. ¿Estamos presenciando el nacimiento de un nuevo orden político global?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • La IA puede ser más creativa que los seres humanos 9 febrero, 2025
    La IA puede superar a la mayoría de los humanos en tareas de pensamiento creativo, según un nuevo estudio: los chatbots de IA de modelo de lenguaje grande (LLM) pueden superar al humano promedio en una tarea de pensamiento creativo en la que el participante idea usos alternativos para objetos cotidianos, un ejemplo en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • El primer conectoma del cerebro de un insecto revoluciona la neurociencia 8 febrero, 2025
    Los científicos han conseguido por primera vez establecer el diagrama de las conexiones sinápticas del cerebro de un insecto que tiene 100.000 neuronas, toda una proeza para comprender mejor al cerebro humano y potenciar la Inteligencia Artificial.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21