13/06/2022 - 12:55
Pesquisadores da Universidade de Tóquio (Japão) compartilharam conhecimento de robótica e cultura de tecidos para criar um dedo robótico controlável coberto com tecido de pele vivo. O dedo robótico tem células vivas e material orgânico de suporte cultivado em cima para lhe dar forma e força ideais. Como a pele é macia e pode até curar a si mesma, o dedo pode ser útil em aplicações que exigem um toque suave, mas também robustez. A equipe pretende adicionar outros tipos de células em futuras iterações, dando aos dispositivos a capacidade de sentir como nós.
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O professor Shoji Takeuchi é pioneiro no campo de robôs bio-híbridos, a interseção da robótica e da bioengenharia. Juntamente com pesquisadores da Universidade de Tóquio, ele explora coisas como músculos artificiais, receptores sintéticos de odor, carne cultivada em laboratório e muito mais. Sua criação mais recente é inspirada e visa auxiliar a pesquisa médica sobre danos à pele, como feridas profundas e queimaduras, além de ajudar no avanço da fabricação.
“Criamos um dedo robótico funcional que se articula exatamente como o nosso e é coberto por uma espécie de pele artificial que pode se curar”, disse Takeuchi. “Nosso modelo de pele é uma matriz tridimensional complexa que é cultivada in situ no próprio dedo. Ele não é cultivado separadamente, depois cortado no tamanho e colado ao dispositivo; nosso método fornece uma cobertura mais completa e também é mais fortemente fixado.”
Desafios
Modelos tridimensionais de pele têm sido usados há algum tempo para pesquisas e testes de cosméticos e medicamentos, mas esta é a primeira vez que esses materiais são usados em um robô em funcionamento. Nesse caso, a pele sintética é feita de uma matriz de colágeno leve conhecida como hidrogel, dentro da qual são cultivados vários tipos de células vivas da pele chamadas fibroblastos e queratinócitos. A pele é cultivada diretamente no componente robótico, o que se mostrou um dos aspectos mais desafiadores desta pesquisa, exigindo estruturas especialmente projetadas que possam fixar a matriz de colágeno a eles, mas valeu a pena pelos benefícios mencionados.
“Nossa criação não é apenas macia como a pele real, mas pode se reparar se for cortada ou danificada de alguma forma. Então, imaginamos que poderia ser útil em indústrias onde a capacidade de reparo in situ é importante, assim como as qualidades humanas, como destreza e toque leve”, disse Takeuchi. “No futuro, desenvolveremos versões mais avançadas reproduzindo alguns dos órgãos encontrados na pele, como células sensoriais, folículos pilosos e glândulas sudoríparas. Além disso, gostaríamos de tentar revestir estruturas maiores.”
O principal objetivo de longo prazo para esta pesquisa é abrir novas possibilidades nas indústrias de manufatura avançada. Ter manipuladores humanos poderia permitir a automação de coisas que atualmente só podem ser alcançadas por profissionais altamente qualificados. Outras áreas, como cosmética, farmacêutica e medicina regenerativa, também podem se beneficiar. Isso poderia reduzir potencialmente o custo, o tempo e a complexidade da pesquisa nessas áreas e até mesmo reduzir a necessidade de testes em animais.
