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Arraia-robô com células cardíacas de ratos e esqueleto de ouro é criada

Em um novo marco da ciência, arraia ciborgue nada guiada pela luz.

Em um novo marco da ciência, arraia ciborgue nada guiada pela luz.

Pesquisadores da Universidade de Harvard, Stanford e Sogong criaram uma espécie arraia miniatura que nada de verdade impulsionada por células do coração, chamadas de cardiomiócitos, de roedores geneticamente modificadas para que ficassem sensíveis à luz.


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Essa máquina viva foi construída com ouro, usado em seu esqueleto, um substrato de silicone de implante mamário, que deu forma ao corpo, e um núcleo com 200 mil cardiomiócitos de camundongos, cuidadosamente alinhados para se contraírem quando estimulados pela luz, de modo que cada célula, ao se contrair, faz com que a célula adjacente também se contraia.

Tamanho da arraia robótica comparado com uma arraia animal.

No final, essa estrutura acaba imitando o movimento ondulante dos músculos das arraias, e permite que o robô se mova.

Como as células são suscetíveis ao estímulo óptico, é possível controlar a arraia robótica com pulsos luminosos. Ainda assim, os pesquisadores enfrentaram um problema de otimização do projeto: Como estimular as barbatanas para gerar um movimento ascendente exigiria uma segunda camada de cardiomiócitos, eles desenharam o esqueleto com um formato que armazena um pouco de energia descendente, a qual é liberada logo que as células relaxam, permitindo o movimento de ascensão das barbatanas.


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Para manter o conjunto vivo, a arraia de 16 milímetros de comprimento e apenas 10 gramas de peso, nada em um líquido rico em nutrientes.

A Uma pequena arraia viva, Leucoraja erinacea, nadando e B a sua estrutura músculo-esquelética. C até E Arraia feita com engenharia de tecidos com C arquitetura corporal de quatro camadas, D conceito e E controle fototáxico. Após a estimulação óptica, a arraia artificial induz a ativação muscular sequencial através de tecidos musculares dispostos como serpentina, gera locomoção ondulatória, e sustenta o nadar para a frente constante. Ele muda de direção, gerando movimento ondulante assimétrico entre as nadadeiras da esquerda e direita, modulado pela frequência de pulso da luz.
Embora não haja uma aplicação prática, esse robô é, sem dúvida, um grande avanço científico.

Roboticistas e engenheiros poderão ver diferentes maneiras de usar células biológicas como materiais de criação.
Kit Parker. Bioengenheiro que liderou a equipe responsável pelo robô

Além disso, o resultado trará debates conceituais e até mesmo éticos. Por exemplo, Parker acredita que esse robô seja, na verdade, um ser vivo.

Acho que temos uma forma de vida biológica aqui. Eu não o chamaria de organismo, porque ele não pode se reproduzir, mas ele certamente está vivo.

Parker acredita que o robô é interessante como pesquisa por mostrar maneiras como músculos podem ser utilizados para controlar fluxos de líquidos.

Fonte: Inovação Tecnológica, Olhar Digital, TecMundo, Science
[Visto no Brasil Acadêmico]

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