La Facultad de Medicina de Harvard quiere dar un salto en robótica que suena a ciencia ficción, pero ya está en marcha. Su equipo, dirigido por la Dra. Su Ryon Shin, trabaja en máquinas que se mueven con tejido vivo, no con motores ni engranajes.
El proyecto, descrito en la revista International Journal of Extreme Manufacturing, persigue una meta concreta: crear robots impulsados por células vivas que imiten movimientos humanos y reaccionen al entorno de forma natural. Lo logran combinando dos tipos de células: musculares esqueléticas, que responden a señales eléctricas, y cardíacas, que laten por sí solas y se coordinan. Con esa mezcla, el robot puede flexionarse, contraerse e incluso crecer.
Aquí la diferencia con los robots clásicos de acero y plástico es total. Vas a poder imaginar estructuras “blandas” que se curvan, aprenden patrones de fuerza y se reparan con nuevas células, algo imposible con un motor convencional. La trampa está en la fragilidad: los tejidos necesitan nutrientes y oxígeno de forma constante y eso, fuera de un organismo, no es nada sencillo de sostener.
El trabajo, publicado este año, identifica cuatro métodos de fabricación para ordenar y mantener vivas las células: bioimpresión 3D, electrohilado, microfluídica y autoensamblaje. Estas técnicas permiten alinear fibras, guiar contracciones y crear andamios a medida donde el músculo crece. La propia Dra. Shin lo resume con una idea simple: cómo cultivas y orientas las células determina si el robot se mueve bien y dura lo suficiente.
Hay una razón práctica para este enfoque. Si los robots impulsados por células vivas se consolidan, podrían transformar sectores enteros con máquinas adaptativas, autorreparables y capaces de interactuar de forma orgánica. Piensa en bisturíes blandos que “palpan” tejido, pinzas que no dañan órganos o microfabricación con precisión y bajo consumo. Hoy la mayoría de prototipos solo funcionan en entornos controlados de laboratorio.
Para salir del laboratorio, el equipo de Harvard explora tres vías que te interesan por su impacto real. Impresión multimaterial para combinar resistencia y flexibilidad en una misma pieza, andamios perfusables que llevan nutrientes a las células como una mini-red de vasos, y diseño modular para cambiar piezas biológicas como si fueran bloques y aumentar la durabilidad. Si ves estas tres señales juntas en un prototipo, sabrás que el campo ha madurado.
La verificación llega por dos vías. Los métodos y resultados describen cómo se organizan las células y cómo responden a estímulos eléctricos, y se han revisado por pares en esa publicación científica. Nuestro equipo ha contrastado esta línea con trabajos recientes del MIT y Carnegie Mellon, que avanzan en la misma dirección con enfoques distintos y confirman la tendencia.
En marzo, investigadores del MIT enseñaron músculos artificiales que se mueven en varias direcciones, imitando el iris humano. Y en la Universidad Carnegie Mellon, los AggreBots usan células pulmonares humanas para formar robots biológicos. Son caminos diferentes, pero todos empujan la misma idea: robots impulsados por células vivas que se integran mejor con su entorno y responden con suavidad y precisión.
"Queremos que el robot responda como un tejido vivo, no como una máquina", dice la Dra. Shin.
La clave funcional es sencilla de explicar. Las células musculares esqueléticas actúan como “motores” que se activan con electricidad y las cardíacas dan un latido rítmico que coordina el movimiento. Con andamios hechos por bioimpresión o electrohilado, vas a poder alinear estas células para generar fuerza en la dirección que te interesa, algo vital para caminar, agarrar o bombear.
El gran obstáculo es fisiológico. Sin oxígeno ni nutrientes continuos, los tejidos se degradan rápido. Por eso se buscan andamios perfusables que lleven medios de cultivo a cada fibra, casi como capilares. Incluso con perfusión, hay que resolver el control fino: cuánto estímulo eléctrico aplicar, cuánto descanso dar al “músculo” y cómo evitar daños por fatiga.
Otra limitación es la escala. Hoy, muchos robots biohíbridos funcionan en centímetros y necesitan incubadores. El salto a decenas de centímetros o a tareas de horas fuera del laboratorio requiere materiales que no se rompan y módulos que se reemplacen rápido. Aquí entra la impresión multimaterial para mezclar zonas rígidas, zonas elásticas y zonas vivas en una sola pieza.
Si trabajas en medicina o manufactura, el impacto es claro. Con robots impulsados por células vivas vas a poder manipular tejidos con menos daño, ensamblar piezas delicadas y operar en espacios estrechos. En cualquier caso, el coste y la logística del cultivo celular mandan. Veremos avances primero en aplicaciones de nicho donde la flexibilidad sea crítica y el precio, asumible.
Queda camino, pero la dirección está en máquinas que sienten mejor el entorno y se adaptan con suavidad. Si esa promesa cuaja, tú vas a poder contar con robots impulsados por células vivas en quirófanos, líneas de montaje y laboratorios, trabajando con precisión, reparándose con nuevas células y cooperando de forma más orgánica con nosotros.
Directora de operaciones en GptZone. IT, especializada en inteligencia artificial. Me apasiona el desarrollo de soluciones tecnológicas y disfruto compartiendo mi conocimiento a través de contenido educativo. Desde GptZone, mi enfoque está en ayudar a empresas y profesionales a integrar la IA en sus procesos de forma accesible y práctica, siempre buscando simplificar lo complejo para que cualquiera pueda aprovechar el potencial de la tecnología.
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