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>>21/11/17 
     
 
Primer robot impulsado por un músculo vivo
No es sólo una máquina o un objeto inanimado, pero tampoco es un ser vivo, aunque necesita alimento. La última creación de los investigadores de la Universidad de Los Ángeles, en California (Estados Unidos), es un microrrobot capaz de mover sus piernas gracias a las pulsaciones de un músculo vivo del corazón de un animal, en concreto de una rata.

El musculobot, como le han denominado sus creadores, podría llegar a solucionar el problema de las personas paralíticas que precisan de un ventilador para respirar, como el caso del actor Christopher Reeve, o reparar los agujeros que provocan los impactos de minúsculos meteoritos en las naves espaciales. En todo caso, se ha abierto la puerta a un mundo de híbridos de la tecnología y la biología que hasta ahora formaban parte de la ciencia ficción.

El equipo del microingenieros de Carlos Montemagno llevaba ya tres años trabajado en el laboratorio de la universidad californiana en intentar desarrollar un musculobot capaz de moverse sin necesidad de contar con baterías u otra fuente de energía eléctrica.

UN ARCO DE SILICIO

Y lo logró. El dispositivo con el que lo consiguieron es un arco de silicio de 50 micrómetros (es decir, la millonésima parte de un metro), según publica esta semana la revista especializada New Scientist.

En la parte inferior del arco, el equipo ha insertado las fibras de tejido de un corazón que, al contraerse y relajarse, permiten que el arco se doble y se estire, produciendo un movimiento de arrastre. Se trata de la primera vez que un músculo animal se fusiona con una sustancia mineral sin que pierda su capacidad de movimiento.

El alimento de este músculo se consigue a través de la glucosa depositada en una placa de Petri, un pequeño disco de cristal con tapa que se usa habitualmente en los laboratorios para cultivos biológicos.

Primero, los investigadores tallaron el arco de silicio, utilizando un equipo automatizado de microchips. Después, depositaron una fina película de oro en su superficie inferior, para que sirviera de adherente a las células del músculo.

Este arco fue colocado sobre un plato de Petri que contenía células cardiacas de una rata, en un medio de cultivo de glucosa. Tres días después, las células crecieron y sus fibras se unieron al oro, formando un nervio muscular que se adaptó al tamaño del arco de silicio.

Durante este proceso, el arco se sostenía por una pequeña viga pero, cuando ésta se eliminó, el musculobot comenzó a moverse a 40 micrómetros por segundo. Además, se dirigía en una dirección concreta, en lugar de limitarse a contraerse y relajarse sin moverse del mismo sitio.

Entre las posibilidades que abre esta nueva tecnología, el profesor Montemagno vislumbra la que se le ofrece a las personas que tienen dañados los nervios encargados de estimular el diafragma y, así, permitir el proceso de la respiración.

En la actualidad, estos pacientes deben utilizar grandes ventiladores que, si desean no estar postrados en la cama, deben llevar encima, para poder seguir vivos. Montemagno augura que las fibras de un musculobot podrían llegar a generar algunos milivoltios que estimularían estos nervios frénicos. Es más, según Carlos Montemagno, se podrían utilizar fibras del propio corazón del enfermo para evitar el rechazo del implante. En ese caso, el dispositivo se alimentaría gracias a la glucosa de la sangre.

Otra opción, en la que la agencia espacial estadounidense, NASA, está muy interesada, es el diseño de una micromáquina-músculo que repare los agujeros externos de las naves espaciales, producidos por los impactos del los meteoritos. Pero Montemagno cree que se tardarán varias décadas en poner en marcha esta alternativa. «Aún no se ha trabajado sobre la posibilidad de que los microrobots se comuniquen entre sí, ni tampoco cómo podrían ser aprovisionados de combustible», asegura.

LA 'BIORROBÓTICA': UNA NUEVA UTOPÍA CIENTÍFICA

En los últimos años, la idea de fusionar la biología con la robótica se ha convertido en una nueva utopía médica. Muchos investigadores están convencidos de que, en el futuro, las personas parapléjicas podrán recuperar al menos parte de su movilidad gracias a sofisticadas prótesis robóticas y sillas de ruedas controladas por los impulsos neuronales del cerebro humano.

Este es un fascinante y ambicioso campo de estudio que todavía está dando sus primeros pasos, pero que ya ha logrado algunos resultados espectaculares en experimentos preliminares con animales y personas. Estos son algunos de ellos:

El brazo mecánico de una rata. En 1999, el investigador estadounidense Jean Chapin y sus colaboradores consiguieron crear un brazo mecánico que podía accionarse con los impulsos cerebrales de ratas. Mediante unos electrodos que se colocaron sobre la cabeza de estos roedores, y que estaban conectados a un ordenador, los animales aprendieron a controlar los movimientos de este brazo robótico cada vez que les apetecía beber un poco de agua.

Mover un cursor con la mente. Ese mismo año, el científico alemán Niels Birbaumer, de la Universidad de Tübingen, diseñó un sistema para que los paralíticos privados de habla pudieran comunicarse con otras personas. La técnica logró conectar el cerebro de estos minusválidos a un ordenador que les permitía seleccionar las letras del alfabeto con un cursor y escribir mensajes sobre una pantalla, mediante los impulsos neuronales que recogía un electroencefalógrafo.

Una silla guiada por el cerebro. En julio del año pasado, el investigador español José Millán y sus colegas del Instituto Dalle Molle de Inteligencia Artificial, en Suiza, lograron diseñar el prototipo de una silla de ruedas controlada por el cerebro de una persona. Mediante una especie de gorro con sensores eléctricos, los investigadores lograron que un individuo pudiera ordenar a un pequeño robot (una silla de ruedas en miniatura) que se moviera en diferentes direcciones.

Una prótesis robótica en monos. Unos meses más tarde, en octubre de 2003, el investigador valenciano José Carmena probó con éxito en monos un brazo robótico controlado por impulsos cerebrales. En un experimento realizado en la Universidad de Duke, este joven científico español demostró que los animales eran capaces de alcanzar y sujetar objetos con esta innovadora prótesis robótica.

FUENTE | El Mundo Digital
Autor: Rosa M. Tristán
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