RoboWorm: Un sistema computacional para controlar movimientos de un ser vivo

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Por primera vez se crea un sistema computacional automatizado para controlar los movimientos de un organismo multicelular vivo: RoboWorm.

Por primera vez se crea un sistema computacional automatizado para controlar los movimientos de un organismo multicelular vivo: RoboWorm.

¿Por qué RoboWorm es importante? Quizá parezca poco pero es el inicio de los microrobots biohíbridos. En este caso un gusano modificado genéticamente, cuya anatomía se contrae en respuesta a la luz.

Este pensamiento no es nuevo, históricamente los animales han inspirado muchas estructuras actuales, desde la aviación hasta la mecánica de los automóviles, entre muchas áreas más, sólo que esta vez se le presta atención a nivel de la nanotecnología y genética

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RoboWorm en movimiento muestra respuesta positiva a los estímulos

El gusano es el centro de RoboWorm debido a que aprender de la locomoción de los organismos naturales es una de las estrategias más efectivas para diseñar microrobots.

Aprovechar directamente la energía de activación y la inteligencia de los tejidos vivos en micromáquinas sintéticas proporciona una ruta alternativa para desarrollar microrobots biohíbridos.

RoboWorm es una iniciativa a partir de la  ingeniería de los sistemas genético y nervioso de un gusano nematodo.

Originalmente un gusano vivo está diseñado a través de métodos optogenéticos y bioquímicos para apagar las transmisiones de señales entre sus sistemas neuronal y muscular. Mientras sus células musculares aún permanecen ópticamente activas.

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¿Cómo funciona RoboWorm ante los estímulos?

A través del modelado dinámico y la verificación experimental del rastreo del gusano. Se encontró que la diferencia de fase entre la curvatura del cuerpo del gusano y el patrón de activación muscular, genera la fuerza de empuje para la locomoción de rastreo.

En la escala microrobótica, los robotistas están empleando células vivas y microorganismos reales para realizar tareas controladas por computadora. Existe el caso de las bacterias magnetizadas que pueden transportar medicamentos o neutrófilos que pueden dirigirse a los tumores.

Suena a película de ficción pero podría ser el futuro de la medicina. Mandar literalmente a un ejército microscópico comandado por un sistema computacional para que ataque a enfermedades que en se han considerado sinónimo de muerte.

¿Quién es el gusano detrás de este experimento?

El caenorhabditis elegans es exactamente un gusano nematodo que se encuentra en el suelo y mide 1mm aproximadamente. Además es un organismo modelo ampliamente estudiado en laboratorios de todo el mundo.

RoboWorm es un nematodo modificado genéticamente en las células musculares que producen un canal iónico sensible a la luz llamado canalrodopsina.

Cuando los músculos del gusano se iluminan con un láser azul, los canales se abren, los iones de calcio fluyen hacia las células y se activa la maquinaria de contracción.

Para dirigir la locomoción en lugar de las contracciones musculares aleatorias, el equipo analizó primero los movimientos naturales de los gusanos y la actividad muscular bajo un microscopio. Con base en estos estudios, determinaron cómo apuntar al cuerpo del gusano.