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Xenobot: il primo robot 100% tessuto biologico

Xenobots, è questo il nome dei primi minuscoli robot biologici realizzati presso l’Università del Vermont che possono potenzialmente viaggiare all’interno del nostro organismo.

Cosa li differenzia dagli attuali micro robot? Semplice, sono interamente realizzati con tessuti biologici senza nessun tipo di componente sintetico o metallico, infatti, pur dimostrandosi resistenti, facili da produrre e progettare, come qualsiasi oggetto sono destinati all’usura e al danneggiamento mentre i sistemi viventi, se potessero essere progettati continuamente, rapidamente e implementati per servire nuove funzioni, potrebbero superare di gran lunga le vite utili delle nostre tecnologie più potenti ma statiche.

Inoltre, un altro aspetto chiave di un dispositivo in contatto con il corpo umano è la biocompatibilità, perciò un robot realizzato interamente con tessuti biologici risolverebbe totalmente questo aspetto.

Robot biologici: fasi di realizzazione

xenobots progetti virtuali robot biologici
Progetti virtuali vs robot realizzati

Prima di arrivare alla vera e propria realizzazione, è stato necessario capire che tipo di tessuto usare e se fosse in grado di sopravvivere in ambienti acquosi.

Fase 1. Attraverso un algoritmo evolutivo, si sono testati diversi progetti virtuali di robot biologici che simulavano un dato comportamento in differenti ambienti. Dopo aver assegnato un punteggio alla simulazione e scartato i robot meno performanti, si passava alla fase 2.

Fase 2. Siccome gli ambienti simulati sono sicuramente diversi dalla realtà, queste macchine virtuali venivano sottoposte a rumore, la cui resistenza nella simulazione è una previsione semplice ed efficace per stabilire se un progetto manterrà il suo comportamento quando viene istanziato fisicamente, e quelle meno performanti venivano scartate.

I progetti che riuscivano a superare queste fasi e, inoltre, si dimostravano idonei alla realizzazione e facilmente modificabili per compiti più complessi in futuro, diventavano realtà.

Il nome Xenobot nasce dall’unione di robot e di Xenopo liscio, la rana da cui hanno preso le cellule staminali embrionali, successivamente incubate, tagliate e plasmate in una forma specifica come da progetto, aggiungendo in seguito, cellule progenitrici cardiache in grado di generare cardiomiociti.   

La scelta di cellule staminali ricade nella loro capacità di trasformarsi in cellule di diversi tessuti o organi, essendo loro delle cellule indifferenziate.

Caratteristiche e prospettive future

Il risultato è un micro robot interamente biocompatibile in grado di muoversi ed esplorare un ambiente acquoso senza ricevere nutrienti per giorni e settimane.

Dunque, i principali compiti sono associati alla locomozione, la manipolazione e trasporto di oggetti per specificare aree target da cui rimuovere i detriti o oggetti target da scartare.

Inoltre, gli Xenobots, dopo aver portato a termine il loro compito, potrebbero poi cessare di esistere e divenire semplicemente cellule di pelle morta (100% DNA di rana).  

Insomma, questi nuovi robot frutto dell’unione dell’ingegneria e della biologia molto probabilmente saranno il futuro, in grado di riparare e/o rigenerare tessuti o cellule in seguito a malattie direttamente all’interno del nostro corpo nella più completa sicurezza.

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Margherita de Respinishttps://biomedicalcue.it
Laurea di I livello in Ingegneria Biomedica, presso l'Università di Bologna. Credo che il corpo umano sia una macchina perfetta che talvolta ha bisogno di essere riparata. Quando qualcuno mi chiede cosa fa l'ingegnere biomedico, la mia risposta è semplice: crea pezzi di ricambio per il corpo umano.