De acordo com o MIT, pesquisadores desenvolveram uma técnica inovadora para imprimir em 3D tecido muscular artificial capaz de se contrair em múltiplas direções – abrindo caminho para robôs biohíbridos mais versáteis e movidos a músculos. Tradicionalmente, fibras musculares cultivadas em laboratório para robótica se moviam apenas em uma única direção, restringindo a amplitude de movimento. Mas essa nova abordagem, inspirada na íris humana, permite que músculos projetados flexionem concêntrica e radialmente – abrindo uma nova fronteira para aplicações robóticas suaves.
A inovação gira em torno de um “selo” impresso em 3D com sulcos microscópicos, cada um tão estreito quanto uma única célula. Quando pressionados em um hidrogel e semeados com células musculares geneticamente modificadas, os sulcos agem como um modelo para a orientação das fibras musculares. “Com o design da íris, acreditamos ter demonstrado o primeiro robô movido a músculos esqueléticos que gera força em mais de uma direção. Isso foi habilitado exclusivamente por essa abordagem de selo”, disse Ritu Raman, Professora de Desenvolvimento de Carreira de Engenharia de Tecidos da Eugene Bell no MIT.
O design estampado imita a estrutura muscular em camadas da íris humana, o que permite que a pupila se dilate e se contraia. Quando exposto à luz, o músculo artificial se contrai de forma multidirecional semelhante. Embora a íris humana real seja feita de músculo liso, os pesquisadores usaram células musculares esqueléticas para mostrar a flexibilidade de seu método.
Além das aplicações robóticas, essa técnica de estampagem pode permitir a engenharia de tecidos biológicos complexos, como neurônios e músculo cardíaco. Mais importante, os carimbos podem ser feitos com impressoras 3D de mesa padrão – tornando a tecnologia amplamente acessível.
“O músculo natural tem múltiplas orientações no tecido, mas não conseguimos replicar isso em nossos músculos projetados”, disse Raman. Agora, com esse método de fabricação simples, mas preciso, a equipe está um passo mais perto de criar robôs macios, biodegradáveis e energeticamente eficientes que funcionam em ambientes do mundo real – seja no corpo ou no fundo do mar.
A pesquisa, publicada na Biomaterials Science, foi apoiada pelo Escritório de Pesquisa Naval dos EUA, pelo Escritório de Pesquisa do Exército, pela National Science Foundation e pelos Institutos Nacionais de Saúde. Para saber mais sobre o estudo acesse o site.
