Crear pequeños robots impulsados por músculos que puedan caminar o nadar solos, o mejor aún, cuando se le solicite, es más complicado de lo que parece.
Rashid Bashir, jefe del departamento de bioingeniería de la Universidad de Illinois, y Taher Saif, profesor de ciencias mecánicas e ingeniería en Illinois, hablarán en Boston sobre el diseño y desarrollo de bio-bots para caminar y nadar en la reunión anualreunión de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia. El simposio "Sistemas Celulares Integrados: Construyendo Máquinas con Células" comenzará a la 1 pm del 18 de febrero en la sala 311 del Centro de Convenciones Hynes. Se realizará una sesión informativa en la sala 103 en11 am
A través del centro de Comportamiento Emergente de Sistemas Celulares Integrados, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias, Bashir, Saif y sus colegas han desarrollado robots biológicos pequeños y blandos, denominados "bio-bots", que pueden caminar y nadar solos o cuando son activados por electricidado señales luminosas. Los investigadores hacen un andamio impreso en 3-D que mide un centímetro o dos de largo, lo siembran con células musculares y las células se autoorganizan para formar tejidos funcionales que hacen que los bio-bots se muevan.
"Estas máquinas ahora se consideran parcialmente vivas, con la capacidad de formarse, la capacidad de envejecer y la capacidad de curarse si hay una lesión", dijo Saif. "Ahora que las tenemos funcionando, estamos comenzando amire hacia atrás e intente comprender cómo se organizan las células y qué lenguaje usan para comunicarse. Esta es la biología del desarrollo de las máquinas vivas ".
En la charla "Cómo diseñar un sistema vivo", Bashir describirá los métodos que el grupo ha utilizado para construir los bio-bots y dirigir su comportamiento.
"Como ingenieros, usualmente construimos con materiales como madera, acero o silicio. Nuestro enfoque aquí es diseñar sistemas biológicos o basados en células", dijo Bashir. "El diseño está inspirado en el complejo músculo-tendón-hueso"encontrado en la naturaleza. Hay un esqueleto o columna vertebral, pero hecho de polímeros blandos similares a los utilizados en las lentes de contacto, por lo que puede doblarse en lugar de necesitar articulaciones como lo hace el cuerpo ".
El grupo de Bashir desarrolló múltiples diseños para hacer que los bio-bots caminen en ciertas direcciones y controlar su movimiento con luz o corrientes eléctricas.
En la charla "Engineered Living Micro Swimmers", Saif describirá los bio-bots que nadan y las interacciones físicas y biológicas que hacen que las células se alineen. Forman una sola unidad muscular que se contrae para golpear una cola, impulsando elbio-bot a través de líquido.
"Se alinean en una dirección donde la cola del nadador se puede doblar más. Que es exactamente lo que queríamos, aunque no los modelamos ni les ordenamos que lo hicieran", dijo Saif. "¿Por qué se comportan de esta manera?"Si cada célula latiera en su propio momento, no tendríamos al nadador. ¿Qué los hizo sincronizarse en una sola entidad?"
Bashir y Saif compartirán ideas aprendidas de estas preguntas y más.
"El objetivo no es hacer un caminante y un nadador, sino sentar las bases científicas para que tengamos principios para construir máquinas biológicas en el futuro", dijo Saif.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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