Microrrobôs biológicos usam músculos de ratos para se movimentar

Pesquisadores das universidades Northwestern e Illinois Urbana-Champaign, ambas nos Estados Unidos, desenvolveram robôs biohíbridos que conseguem se locomover com facilidade, utilizando partes mecânicas e músculos de ratos criados em laboratório.

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Segundo os cientistas envolvidos no projeto, esses pequenos robôs biológicos são alimentados por tecidos musculares de camundongos, cultivados em um esqueleto leve e funcional feito à base de um polímero plástico macio, fabricado em uma impressora 3D convencional.

“A integração da microeletrônica permite a fusão do mundo biológico e do mundo da eletrônica, ambos com muitas vantagens próprias, para produzir biorrobôs e máquinas que podem ser úteis para muitas aplicações médicas, ambientais e de detecção no futuro”, explica o o professor de bioengenharia Rashid Bashir, coautor do estudo.

Robôs biohíbridos

Os robôs biohíbridos funcionam a partir da junção de partes artificiais e vivas, abrangendo desde insetos projetados com partes ciborgues até microrganismos controlados remotamente ou veículos mecânicos movidos por meio de tecidos musculares.

Esses novos bots biológicos combinam três componentes principais em um mesmo dispositivo: células musculares de camundongos, estruturas macias impressas em 3D — chamadas de andaimes — e chips de controle de LED sem fio. Esses chips usam luz para estimular o tecido orgânico e, à medida que os músculos se contraem, o sistema faz o robô se mover na direção desejada.

“Utilizando essa abordagem simples, nós conseguimos atingir velocidades de até 0,83 milímetro por segundo. Isso não é exatamente um carro de corrida, mas é a velocidade mais rápida já alcançada até agora por um robô biohíbrido”, acrescenta o engenheiro mecânico Mattia Gazzola, coautor do projeto.

Liberdade de movimentos

Para dar aos biobots a capacidade de se movimentarem livremente pelo ambiente, os pesquisadores decidiram eliminar baterias volumosas e fios de amarração. Os robôs usam uma bobina receptora para colher energia e fornecer uma tensão de saída regulada para alimentar os LEDs de controle.

Utilizando essa mobilidade e uma base biológica, esses robôs podem, por exemplo, empregar células vivas para sentir ou reagir naturalmente a certos estímulos, como luz, calor ou produtos químicos, sem precisar serem programados, permitindo a detecção de toxinas no ambiente ou atuando como biomarcadores de doenças.

“Ao desenvolver o primeiro robô bioeletrônico híbrido, estamos abrindo a porta para um novo paradigma de aplicações para inovação em saúde, como biópsias e análises in-situ, cirurgias minimamente invasivas ou até mesmo a detecção de tumores no corpo humano”, encerra o professor de engenharia biomédica Zhengwei Li, autor principal do estudo.

Fonte: Universidade de Illinois