ETH Zurich logra que microrrobots con músculo cultivado salten, naden, caminen y agarren

Un equipo del Soft Robotics Lab de ETH Zurich, dirigido por el profesor Robert Katzschmann, publicó en Nature Communications un método para que el músculo cultivado en laboratorio se mueva lo suficiente como para verse a simple vista.

Los bioactuadores combinan tejido muscular esquelético, cultivado a partir de células de ratón, con un soporte blando de hidrogel. Aiste Balciunaite y Mike Y. Michelis, coautores principales, diseñaron las dos piezas a la vez. Un algoritmo buscó, en simulación, dónde y cuánto músculo poner y qué propiedades darle al soporte, para que la contracción produjera el mayor movimiento posible.

Los soportes se imprimieron en 3D con luz, con una técnica llamada xolografía que tarda cerca de un minuto por pieza. Los ensayos de laboratorio volvieron a alimentar la simulación. Surgieron así actuadores de unos 1,5 centímetros. Según el equipo, su rango de movimiento es hasta 11 veces mayor que el de sistemas anteriores con una cantidad parecida de músculo.

Con una sola contracción, el actuador se despega unos 5 milímetros del fondo de la placa, un tercio de su largo. La versión caminadora avanza 6,2 milímetros por segundo, más rápido en relación con su cuerpo que cualquier robot biohíbrido caminante reportado hasta ahora. También nadan y agarran objetos. Unas ranuras finas en el soporte ayudan a que el tejido se ancle y alinee sus fibras, así se pierde poca fuerza.

Salir del laboratorio queda lejos. Estos robots dependen de una solución nutritiva que mantenga vivo el músculo. Los sistemas más grandes van a necesitar una red de vasos que lleve oxígeno y nutrientes. Además, el tejido cultivado no se comporta igual en cada pieza, y el grupo quiere entender mejor cómo madura.

("Recién empezamos a construir robots de una manera más natural", dice Katzschmann.)