Cuatro científicos de Estados Unidos lograron darle vida a máquinas ensamblando células madre de ranas de uñas africanas que pueden moverse en una dirección determinada por sus creadores.
Los llamados “xenobots” tienen un milímetro de ancho pueden moverse hacia un objetivo, levantar una carga útil y curarse a sí mismos después de ser cortados, informaron sus creadores este lunes en UVM Today.
La investigación fue financiada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos, que tiene el objetivo de recrear procesos de aprendizaje biológico en máquinas, y fueron diseñadas en una supercomputadora en la Universidad de Vermont, y luego ensambladas y probadas por biólogos en la Universidad de Tufts.
Joshua Bongard, un experto en informática y robótica de la Universidad de Vermont, quien fue el co-líder de la nueva investigación dijo que “Estas son máquinas vivas novedosas”. “No son un robot tradicional ni una especie conocida de animales. Es una nueva clase de artefactos: un organismo vivo y programable”.
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Los creadores de las máquinas vivientes aseguran que los “xenobots” pueden tener tareas tan útiles como “como buscar compuestos desagradables o contaminación radiactiva, recolectar microplásticos en los océanos, viajando en arterias para raspar la placa”.
El nombre de las nuevas criaturas viene de la especie Xenopus laevis, nombre científico de las ranas africanas que el equipo utilizó para darle vida a los “xenobots”.
En la primera etapa del proyecto, los científicos Joshua Bongard y el estudiante de doctorado Sam Kriegman se encargaron de la primera parte del proceso, al utilizar un algoritmo evolutivo para crear miles de diseños que le darían forma a las máquinas.
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Se utilizaron células de la piel, las cuales formaron una arquitectura más pasiva de las máquinas y las células del músculo cardíaco lograron un movimiento ordenado hacia adelante según lo guiado por el diseño de la computadora.
“A medida que se ejecutaban los programas, impulsados por reglas básicas sobre la biofísica de lo que la piel de rana y las células cardíacas pueden hacer, los organismos simulados más exitosos se mantuvieron y refinaron, mientras que los diseños fallidos se descartaron”.
A la derecha, el organismo vivo, construido completamente de piel de rana (verde) y células del músculo cardíaco (rojo). El fondo muestra rastros tallados por un enjambre de estos organismos nuevos en la naturaleza a medida que se mueven a través de un campo de partículas. Crédito: Sam Kriegman, Universidad de Vermont)
La segunda estuvo a cargo de Michael Levin, quien dirige el Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo en Tufts, y el microcirujano Douglas Blackiston, quienes se encargaron de transferir los diseños a la vida.
Según el informe, se recolectaron células madre, cosechadas de los embriones de ranas africanas. “Estos se separaron en células individuales y se dejaron incubar. Luego, usando unas pinzas diminutas y un electrodo aún más pequeño, las células se cortaron y unieron bajo un microscopio en una aproximación cercana de los diseños especificados por la computadora”.
Una de las ventajas de los “xenobots” son biodegradables, ya que al terminar su vida útil son células de piel muerta.
