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Estos microbots tipo Pac-Man pueden capturar y transportar células individuales


Un equipo de investigadores desarrolló una forma de preprogramar estructuras diminutas para ayudar a transportar cosas tan pequeñas como una célula sanguínea. Estos cubos microscópicos se ganaron el nombre de "origami microbot" y por una buena razón. Los microbots aprovechan la energía magnética de su entorno para capturarse unos a otros y ponerse a trabajar.

Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte dijeron que hay un potencial sorprendentemente grande en algo tan pequeño. La capacidad de estos microbots para moverse con tanta fluidez abre las puertas para su uso en robótica blanda, dispositivos biomiméticos blandos e incluso músculos artificiales.

[Fuente de imagen: Estado de Carolina del Norte / YouTube]

Los robots están hechos de cubos de polímero microscópicos con metal en un extremo. Esto obliga al metal a actuar como un imán. Oline Velev actuó como coautor correspondiente del artículo. El profesor de ingeniería química y biomolecular en NC State explicó más sobre cómo interactúan los bots.

"Dado que están magnetizados e interactuando, los cubos almacenan energía", dijo Velev. "Pequeñas partículas en forma de cubos pueden unirse en secuencias en las que se enfrentan en diferentes direcciones para formar, por ejemplo, grupos que se comportan como un pequeño Pac-Man: puedes abrirlos aplicando un campo magnético y luego dejar que se cierren apagando el campo magnético. Se cierran porque están liberando la energía magnética almacenada. Por lo tanto, usted inyecta energía interna cada vez que abre los microclusters y la libera cuando se cierran ".

¿Cuál es la primera gran tarea para estas súper pequeñas máquinas Pac-Man? Capturando una célula viva - o en el caso de la investigación, levadura. Para enganchar la levadura, los microbots se unieron como una formación de caja abierta. Luego se deslizó hasta la célula de levadura. Una vez cerca, los investigadores apagan el campo magnético y eso encierra al microbot en una posición plegable.

Velev señaló que se podría usar un microbot autoplegable para aislar tipos específicos de células, específicamente células peligrosas como el cáncer.

"Las estructuras microrobóticas reportadas anteriormente se han limitado a realizar tareas simples como empujar y penetrar objetos debido a sus cuerpos rígidos", dijo Koohee Han, candidato a Ph.D. en NC State y primer autor del artículo. "La capacidad de controlar de forma remota la reconfiguración dinámica de nuestro microbot crea una nueva 'caja de herramientas' para manipular objetos a microescala e interactuar con su microambiente ".

Otro investigador señaló que los microbots podrían permitir tipos de medidas que actualmente no podemos obtener debido al tamaño. Wyatt Shields fue coautor del artículo y es investigador postdoctoral en la Universidad de Duke y NC State.

"A medida que el microbot se pliega, puede comprimir líquidos o sólidos y se puede usar como herramienta para medir propiedades mecánicas a granel, como rigidez", dijo. "De alguna manera, es una nueva herramienta metrológica para medir la elasticidad a nivel microscópico".

La investigación se puede encontrar en línea a través de Avances científicos.

Fuentes: Ciencia diaria, Phys

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