A nova geração de robôs biológicos nascerá das impressoras 3D

A nova geração de robôs biológicos nascerá das impressoras 3D

Por Gustavo Minari | Editado por Douglas Ciriaco | 06 de Maio de 2021 às 07h30
Reprodução/Envato

Um grupo de cientistas do Instituto de Bioengenharia da Catalunha, na Espanha, trabalha na próxima geração de biobots com estrutura plástica e fabricados em impressoras 3D. Os robôs, que possuem uma parte de sua anatomia artificial e a outra formada por células, são quase oitocentas vezes mais rápidos que os produzidos na geração passada.

O biobot tem pouco mais de um centímetro de comprimento e todo o seu esqueleto foi construído com uma impressora 3D de alta precisão. “Criamos uma estrutura com um polímero chamado PDMS, que é fraco o suficiente para ser comprimido e elástico o bastante para devolver a força em forma de movimento”, diz o professor Samuel Sánchez.

Com essas características, os robôs conseguem desenvolver capacidades de autotreinamento, natação em ambientes aquosos e movimentações rápidas, que podem ser aplicadas em sistemas dinâmicos de robótica suave com maior eficiência.

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Biobot impresso em impressora 3D (Imagem: Reprodução/IBEC)

Como eles se movem

O segredo da movimentação dos biobots está na assimetria de sua nova arquitetura. Quando as células musculares se contraem, a parte mais frágil do esqueleto de plástico cede, gerando o movimento.

“Se fosse simétrico, quando as células se contraíssem, o robô só bateria e não sairia do lugar. Esse movimento cria um loop que é realimentado com a força retornada pela mola, o que faz com que, além do movimento, as células se exercitem de forma independente”, explica o professor Sánchez.

Nos testes de laboratório, os robôs conseguiram se mover a uma velocidade de 3,32 centímetros por minuto. Ainda são lentos mesmo quando comparados com animais que naturalmente andam mais devagar, como os caracóis de jardim, que se locomovem a 83 centímetros por minuto.

Células de rato

As células musculares que cercam a estrutura plástica dos robôs foram tiradas de camundongos, mas a ideia é utilizar células humanas no processo de criação dos biobots. "A aplicação a curto prazo é imprimir essas células musculares humanas e adicionar ingredientes ativos antienvelhecimento para recuperar a força muscular, melhorar a elasticidade e a regeneração das fibras", completa o professor Sánchez.

Pessoas com distrofias musculares ou com músculos deteriorados pelo tempo poderiam usar os biobots para recuperar funções perdidas durante processos degenerativos. Além disso, eles poderiam aprimorar a fabricação de próteses médicas mais leves, maleáveis e eficientes.

“Um dedo humano tem partes moles e partes rígidas, mas, atualmente, um dedo artificial é apenas rígido e pouco se parece com o original. No futuro, poderemos fazer próteses híbridas, com partes moles e rígidas, que se encaixem melhor ao corpo dos pacientes”, diz o professor Ricard Solé.

Impressora 3D usada na fabricação dos biobots (Imagem: Reprodução/IBEC)

Mais testes

Apesar dos avanços conseguidos até agora, os biobots precisam passar por mais testes para determinar qual a melhor forma de aplicação e como será a reação deles em organismos complexos, como o corpo humano.

“Estamos integrando nanopartículas na parte biológica para melhorar a comunicação celular e sensores na parte artificial para poder detectar como as forças externas se comportam”, acrescenta o professor Sánchez.

Os pesquisadores também querem adicionar partículas magnéticas aos robôs para garantir o controle externo, que funcionaria como uma espécie de sistema de navegação, capaz de rastrear o biobot e guiá-lo de um lugar a outro. Assim, ele poderia ser usado na identificação de doenças, no transporte e na aplicação de remédios com uma precisão muito maior.

Você acredita que no futuro, robôs biológicos serão usados pela medicina para “consertar” partes danificadas no corpo humano, levando medicamentos direto para o centro de tumores ou outras doenças, que hoje são difíceis de combater?

Fonte: IBEC

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