Pesquisadores das universidades Northwestern e Illinois Urbana-Champaign, ambas nos Estados Unidos, desenvolveram robôs biohíbridos que conseguem se locomover facilmente, usando partes mecânicas e músculos de camundongos criados em laboratório.
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Segundo os cientistas envolvidos no projeto, esses pequenos robôs biológicos são alimentados por tecido muscular de camundongos, transformados em um esqueleto leve e funcional feito de um polímero plástico macio, fabricado em uma impressora 3D convencional.
“A integração da microeletrônica permite a fusão do mundo biológico e do mundo da eletrônica, ambos com muitas vantagens próprias, para produzir biorrobôs e máquinas que podem ser úteis para muitas aplicações médicas, ambientais e de detecção no futuro”, explica o professor de bioengenharia Rashid Bashir, co-autor do estudo.
robôs biohíbridos
Os robôs biohíbridos funcionam a partir da junção de partes artificiais e vivas, variando de insetos projetados com partes ciborgues a microorganismos controlados remotamente ou veículos mecânicos movidos a tecidos musculares.
Esses novos bots biológicos combinam três componentes principais em um único dispositivo: células musculares de camundongos, estruturas impressas em 3D – chamadas andaimes – e chips de controle de LED sem fio. Esses chips usam a luz para estimular o tecido orgânico e, à medida que os músculos se contraem, o sistema faz com que o robô se mova na direção desejada.
“Usando essa abordagem simples, conseguimos atingir velocidades de até 0,83 milímetros por segundo. Este não é exatamente um carro de corrida, mas é a velocidade mais rápida já alcançada por um robô biohíbrido”, acrescenta o engenheiro mecânico Mattia Gazzola, coautor do projeto.
liberdade de movimento
Para dar aos biorobôs a capacidade de se mover livremente pelo ambiente, os pesquisadores decidiram eliminar baterias volumosas e fios de amarração. Os robôs usam uma bobina receptora para coletar energia e fornecer uma tensão de saída regulada para alimentar os LEDs de controle.
Utilizando esta mobilidade e uma base biológica, estes robôs podem, por exemplo, utilizar células vivas para sentir ou reagir naturalmente a determinados estímulos, como a luz, o calor ou os produtos químicos, sem necessidade de programação, permitindo a deteção de toxinas no ambiente ou atuando como biomarcadores de doenças.
“Ao desenvolver o primeiro robô bioeletrônico híbrido, estamos abrindo as portas para um novo paradigma de aplicações de inovação em saúde, como biópsias e revisões in-situ, cirurgias minimamente invasivas ou mesmo a detecção de tumores no corpo humano”, conclui o professor de engenharia biomédica Zhengwei Li, principal autor do estudo.
