LOS PRIMEROS ROBOTS CREADOS CON CÉLULAS MADRE

Los xenobots ya son una realidad, en forma minúsculas máquinas biológicas fabricadas con las células de una rana. Su plasticidad y su capacidad de autorrepararse los convierte en unas herramientas prometedoras para poder crear órganos o incluso levantar edificios. También pueden ayudarnos a responder una de las grandes preguntas de la ciencia: ¿Qué es la vida?

Los xenobots, configurados a partir de cientos de células, pueden autorrepararse, dividirse en pedazos e incluso trabajar de manera agrupada para construir grandes estructuras complejas. Crédito: PNAS.

ISABEL RUBIO ARROYO | Tungsteno

Ni son robots tradicionales ni tampoco organismos con vida propia. Los xenobots están a medio camino: son las primeras máquinas creadas a partir de células vivas. Además, destacan porque pueden programarse para diferentes tareas. De momento son capaces de llevar a cabo acciones básicas como nadar o transportar pequeñas partículas. Pero sus creadores, cuatro investigadores de EEUU, apuntan hacia aplicaciones mucho más ambiciosas en el futuro en campos como la medicina, la robótica o la construcción

¿En qué se diferencia un xenobot de un robot tradicional? En primer lugar, en el tamaño. Michael Levin, biólogo de la Universidad Tufts y uno de los creadores de estas máquinas vivientes, explica que los xenobots son mucho más pequeños. Están configurados a partir de cientos de células que miden aproximadamente medio milímetro, no tienen órganos reproductivos y viven durante unos siete días. Después, según explican los investigadores, se degradan y dejan de funcionar. Además, pese a su reducido tamaño, pueden dividirse en pedazos y hacerse más pequeños aún, o trabajar juntos como un enjambre, según señala Levin: “No están hechos de partes tontas, como la mayoría de los robots, tienen un grado de comportamiento flexible que surge de la inteligencia de sus células”.

Para crear los xenobots, se extrajeron diferentes células madre de una rana y se ensamblaron en nuevas configuraciones creadas a través de algoritmos, creando estos robots vivos. Crédito: Smithsonian.

Organismos sintéticos programables

Para crear estos biobots, los científicos han usado células madre obtenidas de embriones de rana como materia prima. En concreto, dos tipos de células de la rana de uñas africana, de la que han heredado su nombre (Xenopus laevis), —las de su corazón y las de su piel—. Después, con un superordenador, han simulado miles de configuraciones aleatorias de las células y han analizado sus posibles comportamientos. Tras meses de trabajo y complejos cálculos para conseguir asignar tareas complejas a estos organismos sintéticos, construyeron los mejores diseños, combinando diferentes tejidos biológicos, como explican en la revista especializada PNAS. El resultado acerca la robótica a una de sus grandes aspiraciones, la creación de máquinas a partir de elementos vivos a los que se aplican comportamientos humanos.

De hecho, los xenobots pueden realizar tareas microscópicas que los robots tradicionales no pueden hacer a día de hoy. Aunque estas funciones son todavía limitadas, los investigadores apuntan a que llegarán a revolucionar significativamente muchos sectores. De momento pueden desplazarse en una dirección, moverse bajo el agua, señalarse entre ellos, transportar pequeñas partículas empujándolas, repararse cuando están dañados y crear formas diferentes. En el futuro, como indica Levin, podrían ser utilizados en el medioambiente para identificar o recoger toxinas o determinadas sustancias químicas. En el cuerpo humano, “para cazar células cancerosas o remodelar articulaciones artríticas”, señala también el investigador. E incluso podrían trabajar juntos para construir grandes estructuras complejas vivas como órganos o transplantes; o no vivas, como edificios. El biólogo afirma, por ejemplo, que podrían construir hábitats bajo el agua hechos de componentes biológicos e inorgánicos.

Programables para realizar casi cualquier tarea, la capacidad plástica de estos robots vivos les abre posibilidades para conseguir edificaciones sostenibles. Crédito: PNAS.

Autómatas vivos indestructibles

Explorar la plasticidad de estas máquinas vivientes podría abrir posibilidades impensables hoy en día en el sector de la construcción. Especialmente teniendo en cuenta su capacidad de trabajar de forma conjunta y su propiedad indestructible que les permite recomponerse cuando se dañan. Aún es pronto para saber qué tipo de estructuras podrán construir, cuánto tardarán en hacerlo, si serán una ayuda para los humanos o trabajarán de forma independiente, y cuál será el proceso que seguirán.

Pero los investigadores sí coinciden en que los xenobots se presentan como una alternativa para conseguir edificaciones sostenibles. Podrían, de hecho, ayudar a frenar las emisiones de CO2 generadas por el sector de la construcción. “Como los xenobots son máquinas hechas completamente de células vivas, algún día podrían ayudarnos a lograr una construcción neutra en carbono o incluso en carbono negativo como lo hacen las plantas”, asegura Sam Kriegman, experto en robótica de la Universidad de Vermont y coautor de la investigación.

Todas estas ideas, de momento, no dejan de ser hipótesis, por lo que es posible que tengamos que esperar mucho tiempo para ver si finalmente se cumplen. De lo que no cabe duda es de que estas primeras máquinas vivientes nos han recordado múltiples interrogantes de la biología. ¿Cómo cooperan las células para construir cuerpos complejos y funcionales? ¿De qué forma saben qué construir? ¿Qué señales intercambian para hacerlo? Hallar las respuestas arrojará luz sobre aspectos tan importantes como el origen de la multicelularidad o la evolución de las células. Pero también abrirán el camino para avanzar en el desarrollo de estos xenobots y sus capacidades, más allá de las que a día de hoy se intuyen.

fuente:TUNGSTENO

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