Crean una medusa artificial con células de rata y silicona

MedusoideCientíficos replican en el laboratorio una medusa capaz de nadar como si estuviese viva, utilizando silicona para hacer el cuerpo y las extremidades.

Científicos en Estados Unidos crearon una medusa artificial que puede moverse sola en el agua. Equipos de especialistas del Instituto de Tecnología de California (Caltech) y la Universidad de Harvard fabricaron una forma de silicona, que usaron como base sobre la que hicieron crecer células del músculo cardíaco de ratas de laboratorio.

A continuación, aplicaron una corriente eléctrica para hacer que la medusa artificial nadara, con contracciones sincronizadas parecidas a las de sus pares reales. El logro apareció en la publicación especializada Nature Biotechnology. Su importancia radica en que sirve como prueba conceptual para la creación de una variedad de órganos musculares y formas simples de vida.

COMO EL CORAZÓN

Como las medusas utilizan un músculo para avanzar con un movimiento de bombeo, la manera en que funcionan es parecida a la de un corazón humano. Al menos en un nivel muy básico. "Empecé a estudiar a los organismos marinos que bombean para sobrevivir", dijo el profesor Kit Parker, especialista en bioingeniería y física aplicada de Harvard.

"Entonces vi una medusa en el acuario de Nueva Inglaterra, e inmediatamente noté las similitudes y las diferencias del bombeo de las medusas y los corazones humanos. Las semejanzas ayudan a revelar lo que se necesita para diseñar una bomba bioinspirada", explicó.

El trabajo también contribuye a definir más ampliamente el concepto de "vida sintética", un campo emergente de la ciencia que hasta ahora se ha concentrado en replicar los elementos fundamentales de la vida, de acuerdo con los investigadores.

MOVIMIENTO MECÁNICO

Dos grupos, en Caltech y Harvard, trabajaron por años para entender los factores clave que contribuyen a la propulsión de las medusas, incluyendo la forma en que se conectan sus músculos, cómo se contraen y relajan sus cuerpos, cómo la circulación de fluidos ayuda u obstruye el movimiento.

Una vez que se entendieron bien estas funciones, los investigadores comenzaron a diseñar la medusa artificial. La silicona fue el material ideal para crear la forma del cuerpo y extremedidades.

Luego, imprimieron un patrón hecho de proteínas en el "cuerpo", similar a la arquitectura muscular del animal real. Arriba de esto hicieron crecer células cardíacas. El patrón proteico sirvió de "mapa de ruta" para el crecimiento y organización del tejido de corazón de rata, de modo que las células se desarrollaran en un músculo coherente para los movimientos asociados con la acción de nadar.

Cuando los investigadores pusieron al "medusoide" en un envase lleno de fluido conductivo de electricidad, le aplicaron una descarga que lo puso en movimiento con contracciones sincronizadas. Las células musculares incluso comenzaron a contraerse un poco por sí mismas antes de recibir el choque eléctrico.

"Me sorprendió que con relativamente pocos componentes fuimos capaces de reproducir un patrón de nado bastante complejo, así como comportamientos de alimentación propios de las medusas biológicas", afirmó John Dabiri, profesor de aeronáutica y bioingeniería de Caltech, en Pasadena.

SE EQUIVOCÓ LA EVOLUCIÓN

"Estoy aún más gratamente sorprendido de cuán cerca estamos de igualar un desempeño natural biológico, pero también de que estamos acercándonos a formas en las que podemos mejorar el rendimiento natural. Al proceso de evolución se le pasaron muchas buenas soluciones", añadió.

El equipo espera continuar con el trabajo en materia de medusas artificiales. El siguiente paso es hacer ajustes que le permitan virar y moverse en una dirección específica. También planea incorporar un "cerebro" simple, que pueda permita al medusoide responder a su medioambiente y reproducir comportamientos más avanzados, como moverse hacia una fuentes de luz, buscar energía o alimentos.

Fuente: bbcabc

 


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