Antrobot: pequeños robots vivos hechos de células humanas sorprenden a los científicos

Antrobot: pequeños robots vivos hechos de células humanas sorprenden a los científicos

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Los científicos han creado pequeños robots vivos a partir de células humanas que pueden moverse en un plato de laboratorio y algún día podría ayudar a curar heridas o tejido dañado, según un nuevo estudio.

Un equipo de la Universidad de Tufts y el Instituto Wyss de la Universidad de Harvard ha denominado a estas creaciones antrobots. La investigación se basa en trabajos anteriores de algunos de los mismos científicos que la hicieron. los primeros robots vivoso xenobot, a partir de células madre de embriones de rana africana con garras (Xenopus laevis).

«Algunas personas pensaban que las características de los xenobots dependían en gran medida del hecho de que son embrionarios y anfibios», dijo el autor del estudio Michael Levin, profesor Vannevar Bush de Biología en la Escuela de Artes y Ciencias de Tufts.

“No creo que esto tenga nada que ver con ser un embrión. Esto no tiene nada que ver con ser una rana. Creo que esta es una propiedad mucho más general de los seres vivos”, dijo.

«No entendemos todas las habilidades que tienen las células de nuestro cuerpo».

Mientras estaban vivos, los antropobots no eran organismos completos porque no tenían plena capacidad. ciclo vital, Dijo Levin.

“Nos recuerda estas categorías binarias estrictas con las que hemos estado operando: ¿es un robot, es un animal, es una máquina? Este tipo de cosas no nos sirve mucho. Debemos ir más allá».

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La investigación fue publicada el jueves revista ciencia avanzada.

Gizem Gumuskaya, Universidad de Tufts

Gizem Gumuskaya es un estudiante de doctorado en la Universidad de Tufts que ayudó a crear antropobots.

Los científicos utilizaron células humanas adultas de la tráquea de donantes anónimos de diferentes edades y sexos. Los investigadores se centraron en este tipo de células porque es relativamente fácil acceder a ellas gracias al trabajo sobre Covid-19 y las enfermedades pulmonares y, lo que es más importante, debido a una característica que los científicos pensaban que haría que las células fueran capaces de moverse, dijo el coautor del estudio. Gizem Gumuskaya, estudiante de doctorado en Tufts.

Las células traqueales están cubiertas por proyecciones parecidas a pelos llamadas cilios que se mueven hacia adelante y hacia atrás. Por lo general, ayudan a las células traqueales a expulsar partículas diminutas que llegan a las vías respiratorias de los pulmones. Estudios anteriores también han demostrado que las células pueden formar organoides, que son grupos de células ampliamente utilizados para la investigación.

Gumuskaya experimentó con la composición química de las condiciones de crecimiento de las células traqueales y encontró una manera de alentar a los cilios a mirar hacia afuera en los organoides. Una vez que encontraron la matriz correcta, los organoides se volvieron móviles después de unos días, y los cilios actuaron un poco como remos.

“No pasó nada en el primer, segundo, cuarto o quinto día, pero como suele suceder en biología, alrededor del séptimo día hubo una transición rápida”, dijo. “Era como una flor floreciendo. Al séptimo día, las pestañas se habían volteado y estaban hacia afuera.

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«En nuestro método, cada antropobot crece a partir de una sola célula».

Es este autoensamblaje lo que los hace únicos. Otros científicos han fabricado robots biológicos, pero fueron construidos a mano creando un molde y sembrando células para vivir encima de él, dijo Levin.

Gizem Gumuskaya, Universidad de Tufts

Cada antropobot crece a partir de una sola célula.

Diferentes formas y tamaños

Los antrobots creados por el equipo no eran idénticos.

Algunos eran esféricos y estaban completamente cubiertos de cilios, mientras que otros tenían forma de balón de fútbol y estaban cubiertos de cilios de forma irregular. También se movían de diferentes maneras: algunos en línea recta, otros en círculos cerrados, mientras que otros se sentaban y se movían, según un comunicado de prensa sobre el estudio. Sobrevivieron hasta 60 días en condiciones de laboratorio.

Los experimentos descritos en este último estudio se encuentran en una etapa temprana, pero el objetivo es descubrir si los antropobots podrían tener aplicaciones médicas, dijeron Levin y Gumuskaya. Para ver si tales aplicaciones eran posibles, los investigadores examinaron si los antrobots eran capaces de moverse en neuronas humanas cultivadas en una placa de laboratorio que había sido «rayada» para imitar el daño.

Se sorprendieron al ver que los antropobots fomentaban el crecimiento en la región dañada de las neuronas, aunque los investigadores aún no comprenden el significado de esto. mecanismo de curación, anotó el estudio.

Falk Tauber, líder del grupo del Centro de Materiales Interactivos y Tecnologías Bioinspiradas de Friburgo de la Universidad de Friburgo en Alemania, dijo que el estudio proporcionó una base para esfuerzos futuros para utilizar biobots para diferentes funciones y hacerlos con diferentes formas.

Gizem Gumuskaya, Universidad de Tufts

Un antropobot, en verde, crece a través de un rasguño en el tejido neuronal, en rojo.

Tauber, que no participó en la investigación, dijo que los antropobots mostraron un «comportamiento asombroso», particularmente cuando atravesaron (y finalmente cerraron) rasguños en las neuronas humanas.

Dijo que la capacidad de crear estas estructuras a partir de las células de un paciente sugiere varias aplicaciones tanto en el laboratorio como quizás, en última instancia, en humanos.

Levin dijo que no creía que los antropobots plantearan ningún problema ético o de seguridad. No están hechos de embriones humanos, objeto de investigaciones estrictamente limitadas, ni modificados genéticamente de ninguna manera, afirmó.

“Viven en un ambiente muy confinado, por lo que no hay posibilidad de que de alguna manera escapen o vivan fuera del laboratorio. No pueden vivir fuera de ese entorno tan específico», dijo. «Tienen una vida útil natural, por lo que después de unas semanas se biodegradan perfectamente».

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