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Bioingeniería
Material Híbrido de Película
Elástica y Células Musculares
22 de
Octubre de 2007.
 En
una asociación innovadora entre células vivas y un substrato sintético,
bioingenieros de la Universidad de Harvard, dirigidos por Kevin Kit
Parker y Adam W. Feinberg, han encontrado que una película elástica
semejante a la goma, cubierta con una única capa de células de músculo
cardíaco, puede desarrollar de manera semiautónoma movimientos de
agarre, de bombeo, y hasta "pasos" para caminar y brazadas para nadar,
cual pieza mecánica viviente.
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El movimiento exacto que realicen estos híbridos de película artificial
y músculo (MTFs por las siglas de su nombre técnico en inglés) puede ser
seleccionado y ajustado controlando la alineación del músculo con
respecto a la forma de la película flexible. Algunos MTFs incluso se
contraen espontáneamente, una propiedad intrínseca del músculo cardíaco
que permite a los dispositivos moverse sin intervención externa.
Se puede pensar en estos MTFs como dispositivos robóticos blandos, o
componentes intercambiables para máquinas, hechos parcialmente de
células de músculo cardíaco.
Parker y Feinberg diseñaron la adhesión y alineación de células
musculares de corazón de rata sobre películas delgadas de un polímero
llamado polidimetilsiloxano. Para posibilitar altas fuerzas de
contracción de los MTFs era muy importante la alineación de todas las
células musculares en una dirección única, permitiendo que los miles de
millones de motores moleculares dentro de las células, que se organizan
en estructuras llamadas sarcómeros, se activaran simultáneamente y
produjeran una contracción grande y única.
A través del diseño cuidadoso de la interfaz entre la película de
polímero y las células musculares, es posible combinar las increíbles
propiedades de los sistemas biológicos con materiales artificiales.
Las películas delgadas pueden cortarse en cualquier forma con un
escalpelo ordinario, lo que ya deja entrever cómo estos materiales
biohíbridos podrían usarse algún día en el quirófano. Tanto la forma del
MTF como la orientación de sus sarcómeros afectan al tipo de acción
desempeñada. Por ejemplo, los MTFs rectangulares con sarcómeros
dispuestos a lo largo, se enrollan en tubos durante la contracción
muscular, lo que da como resultado una acción de bombeo. Una película
más estrecha y rígida se contrae en un movimiento como el de unas pinzas
agarrando un objeto, mientras que un MTF triangular realiza un
movimiento locomotor similar al de caminar.
Información adicional en:
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