Ejemplo de cómo el dispositivo es capaz de doblarse fácilmente. / Takeuchi et al.

Ciencia | Robótica

Crean el primer dedo robótico con piel viva hecha de células humanas

El dispositivo, con capacidad de curarse a sí mismo, tiene el objetivo de ayudar a la investigación médica de heridas profundas y quemaduras

Elena Martín López
ELENA MARTÍN LÓPEZ Madrid

Suave como la de un bebé y con la capacidad de curarse a sí misma. Así es la piel viva hecha de células humanas con la que un grupo de científicos de la Universidad de Tokio han cubierto un dedo robótico de tres articulaciones. Su objetivo es ayudar a la investigación médica sobre daños en la piel, como heridas profundas y quemaduras, y permitir el avance del uso de robots en la automatización de tareas en industrias manufactureras avanzadas.

El avance, presentado este jueves en la revista Matter, es todo un hito, dado que dotar a los robots humanoides de un aspecto más similar al nuestro es un objetivo que los investigadores llevan persiguiendo muchos años. Con silicona se había intentado, pero el éxito ha sido limitado y el resultado poco natural, pues la mayor dificultad reside en que los tejidos se adapten a objetos dinámicos con superficies irregulares. En cambio, la piel sintética desarrollada por los científicos de Japón, el país donde los robots humanoides están más desarrollados, se ha apoyado en los ingredientes de la piel humana para lograr un resultado mucho más realista.

En concreto, este dispositivo está creado con tejidos fabricados 'in vitro' con varios tipos de células vivas, como fibroblastos y queratinocitos; e hidrogeles basados en colágeno, formando redes tridimensionales, que pueden imitar las características únicas de la piel, como la apariencia y la estructura interna, logrando así un tacto suave y capacidad de impermeabilidad y autorreparación. En total, se necesitan 24 días para cultivarla, y los científicos han tardado dos años en dar con la receta exacta.

Tras ser cortado de manera intencionada, el dedo de tres articulaciones se cura en un medio de cultivo celular con la ayuda de un vendaje de colágeno. / Takeuchi et al.

El procedimiento constó de dos pasos principales. Primero, la construcción de un equivalente de la dermis (capa intermedia de la piel) que cubría el dedo robótico con una solución de colágeno y fibroblastos dérmicos humanos. Y después, sobre esta, la construcción de una epidermis (capa superficial de la piel) a partir de queratinocitos humanos, las células predominantes (80%-90%) de la epidermis. «Al cubrir un dedo robótico con el equivalente de la piel, demostramos la posibilidad no solo de reconstruir la textura visual de esta, sino también de replicar las capacidades únicas de los organismos vivos utilizando biomateriales. Creemos que estos resultados crearán un nuevo paradigma para el desarrollo de robots biohíbridos», sostienen los autores en su estudio.

Desafíos futuros

A largo plazo, la idea es agregar otros tipos de células dando a estos dispositivos la capacidad de sentir como lo hacemos nosotros. «En el futuro, desarrollaremos versiones más avanzadas mediante la reproducción de algunos de los órganos que se encuentran en la piel, como las células sensoriales, los folículos pilosos, las glándulas sudoríparas y las uñas. Además, nos gustaría tratar de recubrir estructuras más grandes», ha declarado Takeuchi.

Ilustración que muestra el proceso de corte y curación del dedo robótico (A), su estructura de anclaje (B) y el proceso de fabricación (C). / TAKEUCHI ET AL.

Entre los desafíos a los que tendrán que hacer frente están la longevidad y la funcionalización de la piel. Por ejemplo, el modelo desarrollado en el estudio no puede sobrevivir al aire durante mucho tiempo porque no soporta bien los ambientes secos. Para evitar la desecación, la integración de canales dentro y debajo de la dermis artificial para imitar la sudoración es una línea de investigación futura que pretenden seguir. Además, los científicos no están satisfechos con la resistencia del dispositivo creado, que es mucho más débil que la piel natural.

Dado que es una investigación incipiente, y tendiendo en cuenta los numerosos desafíos que quedan por solucionar, todavía tendremos que esperar unos años para ver un robot humanoide completamente cubierto con piel viva.