IBEC
El objetivo suena a ciencia ficción: crear una prótesis que se mueva como una parte del cuerpo, sea capaz de regenerarse y se construya a partir de las células de la persona que la necesita. No lo es, es una línea de investigación en desarrollo en bioingeniería. Ambiciosa y con años por recorrer, pero tangible y que avanza a grandes pasos.
Por El País
La Universidad de Tokio, en colaboración con la de Waseda, también en Japón, fabricó en febrero un brazo de 18 centímetros a partir de tejidos musculares humanos y capaz de mover los dedos. Y en Barcelona, el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) ha logrado emular la estructura interna de un músculo con bioimpresoras 3D, lo que permite no solo reproducir su forma natural, sino también dotarlo de funcionalidad.
“En el futuro, esta tecnología podría ser útil para el desarrollo de prótesis, pruebas farmacológicas dirigidas a tejidos musculares o investigaciones sobre fisiología muscular. También para aplicarse en sistemas de robótica blanda que requieran movimientos suaves y amigables”, explica por correo electrónico el profesor Masaharu Takeuchi, de la Escuela de Postgrado en Ciencia y Tecnología de la Universidad de Tokio.
Takeuchi señala que la mano que desarrolló junto a su equipo es la más grande construida hasta ahora en un laboratorio. Está compuesta por finos tejidos musculares cultivados en una mezcla rica en nutrientes, mientras que la parte mecánica la conforman polímeros biocompatibles —pueden interactuar con el cuerpo sin provocar respuestas adversas, como alergias o toxicidad— y delgados cables de soporte.
El profesor explica que el mayor desafío fue lograr que los músculos generaran suficiente fuerza para mover la mano. Para eso, se necesita más masa muscular, pero si los tejidos son demasiado gruesos, los nutrientes y el oxígeno no alcanzan a todas las células y estas mueren. La solución fue enrollar delgados tejidos musculares, “como si fueran rollitos de sushi”, para luego unirlos en una estructura multiarticular más compleja que sus creadores han bautizado como MuMuTAs, por sus siglas en inglés. Los MuMuTAs se integraron después en una estructura robótica accionada por cables.
“El brazo se estimula eléctricamente para mantenerse activo. Cuando se aplica electricidad a los músculos, estos se contraen y tiran de los cables conectados a los dedos, permitiendo que se doblen, se muevan y agarren objetos, de manera similar a los tendones reales. Son movimientos que no eran posibles hasta ahora con los robots biohíbridos”, explica el científico japonés.
En el IBEC de España buscan alternativas a esta estimulación eléctrica externa para los robots biológicos o biobots que desarrollan. A través de sensores y electrodos integrados directamente en el músculo, han creado sistemas de estimulación más localizados y controlados.
“Hasta ahora, como el grupo de Takeuchi, estimulábamos todo el medio de cultivo [líquido que imita las condiciones internas del cuerpo y sobre el que se accionan los biobots para mantenerse vivos] con electrodos grandes, como si fueran dos bolígrafos. Ahora estamos desarrollando sistemas mucho más pequeños, flexibles e integrados en la estructura”, explica por videollamada el director del IBEC, Samuel Sánchez.
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