Desarrollan biobots que se mueven «muscularmente»

La optogenética, técnica en la que la estimulación luminosa puede producir efectos específicos en células modificadas genéticamente, podría ser útil para aplicaciones biomédicas.

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Investigadores de la Universidad de Illinois han desarrollado biobots a escala centimétrica que combinan materiales blandos, tejido muscular de ratón y componentes electrónicos inalámbricos. Los diminutos dispositivos pueden controlarse a distancia mediante optogenética.

El músculo de los dispositivos forma un actuador optogenético y crea movimiento cuando se expone a la luz. Los investigadores pueden controlar este movimiento a distancia activando de forma inalámbrica los micro LED incorporados, que estimulan los actuadores musculares para propulsar el biobot. Esta tecnología podría utilizarse en el futuro para realizar tareas dentro del cuerpo, como aplicaciones quirúrgicas o administración de fármacos.

«La integración de la microelectrónica permite fusionar el mundo biológico y el de la electrónica, ambos con muchas ventajas propias, para producir ahora estos biobots electrónicos y máquinas que podrían ser útiles para muchas aplicaciones médicas, de detección y medioambientales en el futuro», afirma Rashid Bashir, investigador participante en el estudio.

La optogenética, técnica en la que la estimulación luminosa puede producir efectos específicos en células modificadas genéticamente, podría ser muy útil para aplicaciones biomédicas, tanto clínicas como de investigación. Sin embargo, la técnica requiere que la luz llegue a las células o tejidos modificados antes de producir el efecto deseado, lo que puede ser un problema dentro de nuestro cuerpo. Entre las posibles soluciones se encuentran los cables de fibra óptica que se introducen en el cuerpo desde el exterior, pero esto resulta engorroso y propenso a las infecciones.

Estos investigadores han llevado la optogenética al siguiente nivel usándola como base del movimiento en un biobot a escala centimétrica. Los diminutos dispositivos incorporan materiales blandos con tejido muscular de ratón que es sensible a la luz y puede producir movimiento cuando se estimula con el tipo correcto de luz. Sin embargo, emplear el biobot dentro del cuerpo requería un nuevo planteamiento que permitiera al dispositivo iluminarse a sí mismo en respuesta a una orden inalámbrica y, por tanto, producir movimiento.

La solución pasaba por integrar en el dispositivo componentes microelectrónicos que le permitieran iluminar varios micro-LED incorporados. Estos componentes incluyen una bobina receptora que permite a los biobots recoger su propia energía, lo que significa que no necesitan pilas. Cada micro-LED ilumina una parte distinta del tejido muscular del biobot, lo que le permite realizar movimientos precisos, como girar en una dirección determinada.