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Cientistas usaram células humanas para fazer ‘pele viva’ para robôs

Andróides que são parte humanos, parte robôs são um marco na ficção científica. Mas agora eles estão um passo mais perto da realidade depois que os pesquisadores criaram uma pele viva para robôs a partir de células humanas.

Os robôs de hoje, mesmo em forma humanóide, tendem a apresentar partes rígidas e exteriores de plástico ou metal duro. Enquanto alguns agora vêm com revestimentos de borracha de silicone que imitam a aparência da pele, ainda está longe de ser convincente, e muitas vezes parecem mais manequins animados do que humanos.

Isso pode parecer apenas um problema cosmético, mas há razões pelas quais pode ser útil ter robôs que se pareçam mais conosco. Para começar, pode tornar mais fácil para as pessoas interagirem com robôs de forma mais natural em situações em que a construção de algum tipo de relacionamento é importante, como assistência médica ou atendimento ao cliente.

A pele humana também é um órgão incrivelmente poderoso – está cheio de sensores que são muito mais sofisticados do que aqueles que podemos projetar; é resistente e repelente à água; e ainda é capaz de se curar quando danificado. Dar aos robôs todos esses recursos pode expandir significativamente o repertório de tarefas com as quais eles podem nos ajudar.

É por isso que pesquisadores japoneses decidiram ver se poderiam usar técnicas de engenharia de tecidos para criar uma cobertura para um dedo robótico feito de células da pele humana. A “pele viva” resultante foi encontrada firmemente em conformidade com o dedo e se manteve no lugar quando as articulações flexionaram, e também foi repelente à água e auto-regenerativa.

“Nossa criação não é apenas macia como a pele real, mas pode se reparar se for cortada ou danificada de alguma forma”, disse o líder do estudo, Shoji Takeuchi, da Universidade de Tóquio, em um comunicado. “Então, imaginamos que poderia ser útil em indústrias onde a reparabilidade in situ é importante, assim como as qualidades humanas, como destreza e toque leve.”

Os chamados “equivalentes de pele humana” que são projetados a partir de células humanas e biomateriais estruturais como o colágeno têm sido usados ​​em pesquisas e enxertos de pele há anos. Mas eles foram cultivados principalmente em folhas bidimensionais. Fazer com que eles criem ou se adaptem a estruturas 3D tem sido difícil.

Em um artigo recente na Matter, Takeuchi e seus colegas descrevem um novo método no qual um dedo robótico rígido é submerso em um hidrogel de colágeno que continha fibroblastos dérmicos humanos, o principal tipo de célula encontrado no tecido conjuntivo da pele. Este revestimento foi então permitido desenvolver, durante o qual os fibroblastos se espalharam por todo o colágeno e fizeram com que o gel encolhesse.

Isso fez com que o revestimento aderisse firmemente ao dedo robótico, criando essencialmente uma camada de primer que os pesquisadores poderiam semear com queratinócitos epidérmicos, o tipo mais comum de células na camada mais externa da pele humana, a epiderme.

Depois que essa camada externa teve tempo para se desenvolver, os pesquisadores realizaram uma série de experimentos para testar suas características. Eles mostraram que era elástico o suficiente para o dedo flexionar sem rasgar e que também era repelente à água, assim como a pele real. Eles até mostraram que ele poderia se curar se uma folha de colágeno fosse enxertada sobre o local da ferida.

A pele viva ainda está muito longe da coisa real, no entanto. Para começar, ele não tem suprimento de sangue, o que significa que precisa que os pesquisadores forneçam constantemente nutrientes frescos e removam os resíduos. Também faltam muitos dos componentes que tornam a pele humana tão poderosa, como glândulas sudoríparas, folículos pilosos e a vasta gama de sensores que nos permitem detectar coisas como pressão e calor.

Os pesquisadores dizem que este é apenas um ponto de partida e planejam expandir a funcionalidade e a sofisticação de sua pele viva. Além de tornar os robôs mais parecidos conosco, os pesquisadores acreditam que sua linha de pesquisa pode ter implicações para o futuro da manufatura avançada. Atualmente, os robôs lutam com tarefas que exigem um alto grau de destreza, mas dar a eles manipuladores mais humanos pode ajudar a automatizar algumas dessas tarefas.

É provável que demore algum tempo até que os pesquisadores consigam imitar todas as capacidades da pele, quanto mais criar coberturas de corpo inteiro a partir de robôs. Mas esta pesquisa sugere que os andróides podem não ser mais uma ideia tão fantasiosa.

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