Por primera vez en la historia, un grupo de científicos ha logrado fabricar unos robots minúsculos que, lejos de ser inertes, están repletos de vida por estar construidos con células de rana. Gracias a esta característica, pueden ser destruidos sin causar daños en el medio que trabajan o autorepararse
Casi desde el nacimiento de la agricultura, la humanidad ha procurado modificar su entorno, incluido a los seres vivos que lo habitan, con el fin de conseguir una vida más fácil. Esta actividad ha conseguido que podamos comer ciertos tipos de alimentos o, incluso, clonar animales. Sin embargo, hasta ahora nunca se había conseguido elaborar un artefacto como el que ha mostrado la Universidad de Vermont al mundo.
Se tratan de los “xenobots” unos minúsculos robots, fabricados a partir de células vivas de una rana africana llamada Xenopus laevis, de ahí el nombre del artefacto, que pueden, entre otras cosas, moverse hacia un objeto, levantar un cierto tipo de carga útil e, incluso, y curarse a sí mismos después de ser cortados.
«Estas son máquinas vivientes novedosas. No son un robot tradicional ni una especie conocida de animales. Es una nueva clase de artefactos: un organismo vivo y programable», ha informado Joshua Bongard, experto en informática y robótica de la Universidad de Vermont (UVM) y uno de los líderes de este hallazgo.
«Podemos imaginar muchas aplicaciones útiles de estos robots vivos que otras máquinas no pueden hacer, como buscar compuestos desagradables, recolectar microplásticos en los océanos o viajar en arterias para raspar la placas «, ha agregado por su parte Michael Levin, responsable de la dirección del Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo en la Universidad de Tufts.
Un proceso combinado
Para poder desarrollar estas “futuristas” maquinas, el equipo de científicos de la Universidad de Vermont primero diseñó miles de posibles candidatos a través de un programa de una supercomputadora de la UVM que estaba basado en un algoritmo evolutivo.
El objetivo era lograr que el diseño superase una actividad o tarea asignada para que fuese dado por válido. De este modo, a medida que los programas se ejecutaron, impulsados por reglas básicas sobre la biofísica de lo que pueden hacer las células cardíacas y de la piel de rana, los organismos simulados más exitosos se mantuvieron y refinaron, mientras que los diseños fallidos fueron descartados.
Después de cien ejecuciones independientes del algoritmo, se seleccionaron los diseños más prometedores para la prueba.
Una vez realizado esto, el equipo de la Universidad de Tufts dio vida a los diseños inertes. Para ello, recolectaron células madre de las ranas africanas que, una vez incubadas en laboratorio, cortaron y unieron bajo microscopio, de forma aproximada, a los diseños especificados por la computadora.
En ese momento, ensambladas en formas corporales nunca vistas en la naturaleza, las células comenzaron a trabajar juntas. Por ejemplo, aquellas fabricadas con células de la piel de rana comenzaron a formar una arquitectura pasiva, mientras que las construidas con material del músculo cardíaco optaron por moverse hacia delante, siempre bajo lo mandado por los patrones de la computadora.
Las pruebas posteriores demostraron que estos organismos reconfigurables pueden moverse de manera coherente y explorar su entorno durante días o semanas, impulsados por depósitos de energía embrionaria.
Diseño único
Además de por su estructura única, estos xenobots sobresalen por sus diversos diseños. Por ejemplo, algunos de ellos fueron construidos con agujero en medio de su cuerpo pudiera transportar con éxito un objeto, como si de una bolsa se tratase.
«Es un paso hacia el uso de organismos diseñados por computadora para el suministro inteligente de medicamentos», ha explicado Joshua Bongard.
Por otro lado, no se debe olvidar que estos robots, a diferencia de a lo que estamos acostumbrados a ver, no están fabricados con metales pesados y duraderos, sino con material vivo. Esto más que un inconveniente, han señalado los expertos, es una ventaja: “Estos xenobots son completamente biodegradables. Cuando terminan su trabajo después de siete días, son solo células muertas de la piel, por lo que pueden destruirse sin causar daño al medio”, ha expresado Bongard.
De hecho, esto también produce otra novedosa ventaja, ya que, si estos robots sufren algún tipo de daño, pueden repararse por sí mismos.
«Cortamos uno de los robots casi por la mitad y observamos que se unió de nuevo y continuó su trabajo. Esto es algo que no puedes hacer con las típicas máquinas”, ha argumentado Joshua Bongard.
Para Michael Levin, este estudio y hallazgo servirá para “controlar lo que la gente teme y que, por norma general, tiene consecuencias no deseadas”, como las enfermedades, nuevos avances futurísticos y, sobre todo, el cambio climático.
