Los científicos utilizaron células humanas para crear una "piel viva" autocurativa para robots

Reeditado por Platón

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Los androides que son en parte humanos, en parte robots son un elemento básico de ciencia ficción. Pero ahora están un paso más cerca de la realidad después de que los investigadores crearon una piel viva para robots a partir de células humanas.

Hoy los robots, incluso si tienen forma humanoide, tienden a presentar partes rígidas y exteriores de plástico duro o metal. Si bien algunos ahora vienen con revestimientos de caucho de silicona que imitan la apariencia de la piel, todavía está lejos de ser convincente y, a menudo, se parecen más a maniquíes animados que a humanos.

Esto puede parecer solo un problema cosmético, pero hay razones por las que podría ser útil tener robots que se parezcan más a nosotros. Para empezar, podría facilitar que las personas interactúen con los robots de forma más natural en situaciones en las que es importante establecer algún tipo de relación, como la atención médica o los servicios de atención al cliente.

La piel humana también es un órgano increíblemente poderoso: está llena de sensores que son mucho más sofisticados que los que podemos diseñar; es resistente y repelente al agua; e incluso es capaz de curarse a sí mismo cuando está dañado. Dar a los robots todas estas capacidades podría expandir significativamente el repertorio de tareas con las que podrían ayudarnos.

Es por eso que los investigadores japoneses decidieron ver si podían usar técnicas de ingeniería de tejidos para crear una cubierta para un dedo robótico hecho de células de piel humana. Se descubrió que la "piel viva" resultante se ajustaba firmemente al dedo y se mantenía en su lugar cuando las articulaciones se flexionaban, y también era repelente al agua y autocurativa.

“Nuestra creación no solo es suave como la piel real, sino que puede repararse a sí misma si se corta o se daña de alguna manera”, dijo el líder del estudio, Shoji Takeuchi, de la Universidad de Tokio. dijo en un comunicado. "Así que imaginamos que podría ser útil en industrias donde la reparabilidad in situ es importante, al igual que las cualidades humanas, como la destreza y un toque ligero".

Los llamados "equivalentes de piel humana" que están diseñados a partir de células humanas y biomateriales estructurales como el colágeno se han utilizado en investigación y para injertos de piel durante años. Pero principalmente se han cultivado en láminas bidimensionales, y lograr que creen o se ajusten a estructuras 3D ha sido difícil.

En un reciente papel en Materia, Takeuchi y sus colegas describen un nuevo método en el que un dedo robótico rígido se sumerge en un hidrogel de colágeno que contiene fibroblastos dérmicos humanos, el principal tipo de célula que se encuentra en el tejido conectivo de la piel. A continuación, se permitió que se desarrollara este recubrimiento, tiempo durante el cual los fibroblastos se extendieron por todo el colágeno y provocaron que el gel se encogiera.

Esto hizo que el revestimiento se adhiriera firmemente al dedo robótico, creando esencialmente una capa de imprimación que los investigadores luego podrían sembrar con queratinocitos epidérmicos, el tipo de células más común en la capa más externa de la piel humana, la epidermis.

Después de que esta capa externa tuvo tiempo de desarrollarse, los investigadores llevaron a cabo una serie de experimentos para probar sus características. Demostraron que era lo suficientemente elástico para que el dedo se flexionara sin rasgarse, y que también era repelente al agua, como la piel real. Incluso demostraron que podía curarse solo si se injertaba una lámina de colágeno sobre el sitio de la herida.

Sin embargo, la piel viva todavía está muy lejos de la realidad. Para empezar, no tiene suministro de sangre, lo que significa que necesita que los investigadores entreguen constantemente nutrientes frescos y eliminen los productos de desecho. También faltan muchos de los componentes que hacen que la piel humana sea tan poderosa, como las glándulas sudoríparas, los folículos pilosos y la amplia gama de sensores que nos permiten detectar cosas como la presión y el calor.

Los investigadores dicen que esto es solo un punto de partida y planean expandir la funcionalidad y la sofisticación de su piel viva. Más allá de hacer que los robots se parezcan más a nosotros, los investigadores creen que su línea de investigación podría tener implicaciones para el futuro de la fabricación avanzada. En la actualidad, los robots luchan con tareas que requieren un alto grado de destreza, pero darles manipuladores más parecidos a los humanos podría ayudar a automatizar algunas de estas tareas.

Es probable que pase algún tiempo antes de que los investigadores puedan imitar todas las capacidades de la piel, y mucho menos crear cubiertas de cuerpo completo a partir de robots. Pero esta investigación sugiere que los androides ya no son una idea tan fantasiosa.

Crédito de la imagen: Shoji Takeuchi/Universidad de Tokio

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