Crean un dedo robótico en base a células humanas

(CNN) — Tradicionalmente, la piel se ha reservado para los animales, hasta ahora.

Por primera vez, los científicos aprendieron a hacer crecer una piel similar a la humana en un dedo robótico usando células, reveló un nuevo estudio.

A diferencia de la piel artificial que se usa comúnmente cuando se construyen robots, esta piel está viva, dijo el autor principal del estudio, Shoji Takeuchi, profesor del proyecto en el departamento de sistemas mecánicos y biofuncionales del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio.

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“Living skin es la solución definitiva para dar a los robots el aspecto y el tacto de las criaturas vivas“, dijo Takeuchi.

Su equipo de investigación eligió un dedo robótico para el experimento porque este mecanismo está bien estudiado y es una parte crítica de un robot, dijo.

Construyendo la piel

La piel similar a la humana está hecha con los mismos componentes básicos que la piel humana, dijo Takeuchi.

El dedo robótico se sumergió primero en una solución de colágeno, que es una proteína fibrosa, y fibroblastos dérmicos humanos, los dos componentes principales que forman la piel humana. Los fibroblastos dérmicos son el tipo de célula principal en el tejido conectivo de la piel.

Después de que la solución se acomodara alrededor del dedo, Takeuchi aplicó queratinocitos epidérmicos humanos en el exterior. Un queratinocito es el principal tipo de célula que forma la epidermis humana, la capa más externa de la piel, dijo.

En las pruebas, la piel humana elástica se movió libremente mientras el dedo hacía diferentes movimientos, dijo Takeuchi. Su equipo colocó un vendaje de colágeno en una parte del dedo que había sufrido una herida para repararlo, y el robot pudo moverse libremente después de que la proteína reparara la piel.

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El colágeno es un componente importante de la piel humana y tiene propiedades curativas, según un estudio de 2021.

La piel también podía repeler el agua, lo que amplió las tareas que podía realizar el robot.

Según el estudio, cuando los investigadores utilizaron un robot con material de superficie húmeda, se le pegaron perlas de espuma de poliestireno. Estas cuentas se usan comúnmente como material de relleno en productos como bolsas de frijoles y algunos animales de peluche.

Cuando los científicos intentaron el mismo experimento con la piel similar a la humana que repele el agua, el dedo robótico pudo quitar las perlas de espuma sin que se pegaran, dijeron los autores.

Diseñando robots a nuestra imagen

Los humanoides son robots que realizan tareas que implican interactuar con humanos en entornos como la industria médica, de atención de enfermería y de servicios, según el estudio.

Takeuchi et al.

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Es importante tener robots parecidos a los humanos cuando están en lugares que los humanos suelen frecuentar, dijo Pulkit Agrawal, profesor de desarrollo profesional de Steven y Renee Finn y profesor asistente en el departamento de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge. Él no estaba involucrado en el estudio.

“Los humanos diseñan espacios a su alrededor, por lo que tener un robot parecido a un humano es útil en esos escenarios“, dijo Agrawal.

Por ejemplo, los robots que algún día pueden estar en un hogar deben poder recoger artículos y moverse como lo hace una persona, dijo.

Si un robot estuviera hecho de metal, tendría que ser extremadamente preciso para recoger otro objeto duro como una taza, dijo Agrawal. Habría una pequeña cantidad de contacto entre los dos objetos ya que ninguno es flexible.

Si la mano fuera suave como la piel humana, el robot podría ser menos preciso, ya que se cubriría una mayor superficie de la taza a medida que la piel suave se adapta al mango, dijo.

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Un paso en la dirección correcta

El descubrimiento es importante, dijo Agrawal, pero el desarrollo de la piel similar a la humana aún tiene un largo camino por recorrer.

La piel es un organismo vivo, por lo que necesita mantenerse constantemente nutrida mientras elimina los desechos, dijo Takeuchi.

Desafortunadamente, la piel actual que se cultivó no tiene esa capacidad incorporada, por lo que no puede sostenerse por sí misma, dijo.

Takeuchi está interesado en agregar un sistema vascular, la forma en que la sangre circula por todo nuestro cuerpo, para ayudar a transportar los nutrientes hacia y desde las células y mantener viva la piel. También desea desarrollar detalles adicionales para la piel, como los folículos pilosos, las uñas y las glándulas sudoríparas.

El estudio fue publicado en la revista Matter.