“Estem explorant el potencial de la bioimpresión 3D per a fabricar versions millorades i híbrides que continguin teixit muscular real, aprofitant la seva rapidesa, la capacitat de disseny, de forma i la possibilitat de personalitzar els materials amb els quals es pot imprimir, així com l’escalabilitat”, afegeix.
El grup d’investigació va utilitzar la bioimpressió 3D per crear teixit muscular a partir de la creació de miotubs altament alineats, és a dir, de les fibres multinucleades necessàries per al funcionament muscular que s’utilitza per a l’actuació dels bioactuadors del robot. després van calibrar la seva força utilitzant una plataforma de mesura i van estudiar la seva expressió genètica per a avaluar la seva adaptabilitat als exercicis d’entrenament.
“Hem vist que són funcionals i sensibles i que les forces que generen poden modular-se en funció de les diferents necessitats”, comenta Tania Patiño, investigadora postdoctoral Juan de la Cierva i primera autora de l’article publicat en la revista Advanced Materials Technologies. “Ara sabem molt més sobre els mecanismes bàsics que hi ha darrere de l’adaptabilitat dels bioactuadors musculars i l’èxit de la bioimpressió 3D com a mètode ràpid i rendible per a fabricar-los. Amb el nostre sistema, esperem que es pugui avançar en estudis bàsics de teixit muscular, en camps com el de la robòtica tova, o es pugui utilitzar com a plataforma de testatge de fàrmacs per a entendre com afecten les contraccions del múscul, la qual cosa podria ser molt interessant per a la indústria farmacèutica”.
“Hem demostrat que aquesta integració de sistemes biològics en dispositius robòtics els proporciona capacitats adquirides dels sistemes naturals i que podem entrenar-los com un múscul real per a ajustar el seu rendiment segons les necessitats”, afegeix Rafael Mestre, estudiant de doctorat amb una beca La Caixa-Severo Ochoa en l’IBEC i co-primer autor de l’article.
“Aquest treball servirà per a obtenir en el futur robots híbrids fabricats amb teixit biològic real i moltes característiques impossibles d’obtenir amb la robòtica clàssica rígida”, afegeix Samuel Sánchez.
—
Rafael Mestre, Tania Patiño, Xavier Barceló, Shivesh Anand, Ariadna Pérez-Jiménez, Samuel Sánchez (2018). Force Modulation and Adaptability of 3D‐Bioprinted Biological Actuators Based on Skeletal Muscle Tissue. Advanced Mat. Technologies, early view
