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

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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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