¿Qué son los xenobots? Nuestra definición

Son más pequeños que un milímetro y básicamente son un montón de células: Xenobots. Científicos de la Universidad de Vermont y de la Universidad de Tufts consiguieron producir pequeños robots de material orgánico a principios de la década de 2020 utilizando células madre de la rana de garras lisas (en latín: Xenopus laevis). Basándose en la combinación de células activas y pasivas y en una forma calculada por ordenador, pueden construirse para diferentes fines. Ahora, el grupo de investigación en torno a Sam Kriegman y Douglas Blackiston ha realizado un nuevo descubrimiento innovador: Los xenobots también son capaces de reproducirse.

La creación de un organismo artificial

Los xenobots están formados por una combinación de células de la piel y del músculo cardíaco. Mientras que las células de la piel sirven para dar forma al cuerpo, los músculos del corazón son los responsables de la locomoción: Gracias a su propiedad de contracción continua, los xenobots pueden ponerse en movimiento y desplazarse de forma independiente. El funcionamiento de los robots orgánicos, su programación virtual, viene determinado por su forma y la distribución de los dos tipos de células: según el tipo de uso, un ordenador utiliza la inteligencia artificial para calcular la forma requerida y las células colocadas en ella. Para crear un Xenobot, las células se combinan primero en la incubadora y, por su naturaleza, se adhieren entre sí en el transcurso de unos días. A continuación, se hace el molde a mano, con unas pinzas diminutas y unos electrodos.

Además de las células contráctiles del músculo cardíaco, los xenobots también pueden estar equipados con cilios: Se trata de finas protuberancias en forma de pelo en la envoltura de la célula. Por un lado, se utilizan para la locomoción -por lo que un xenobot también puede nadar- y, por otro, para percibir señales del entorno. Ya se ha conseguido que los organismos cambien de color cuando se exponen a la luz azul.

Por cierto, los xenobots obtienen la energía que necesitan para sus movimientos de la grasa y las proteínas de sus propias células. Cuando esto se agota, cesan su actividad y mueren. Estas células muertas son entonces biodegradables y podrían ser absorbidas por el organismo humano para su uso médico. Su energía dura actualmente alrededor de una semana, y los xenobots controlados por los cilios están activos durante más tiempo que las versiones controladas por los músculos.

Autorreparación y replicación

Una característica de los xenobots es su capacidad para curarse a sí mismos: si se les corta la forma, las interfaces se pegan por sí solas. Los resultados de las últimas investigaciones también demuestran ahora su capacidad de reproducirse. En un experimento, se colocaron células madre embrionarias de la rana en una solución salina, tras lo cual formaron inicialmente pequeños racimos esféricos. Con la formación de los cilios después de tres días, éstos fueron capaces de moverse en la solución. Ahora se añadieron células madre sueltas a los xenobots así creados, que fueron barridos por ellos en pequeños grupos de células. Estos grupos de células dieron lugar a nuevos robots flotantes que también eran capaces de reproducirse.

Este tipo de reproducción fue observado por los científicos por casualidad y no fue creado deliberadamente. Sin embargo, luego utilizaron el ordenador para investigar qué condiciones favorecen mejor este proceso. Se examinaron dos áreas: por un lado, los factores externos, como la temperatura y la composición de la solución salina, y por otro, la forma específica del xenobot. El ordenador examinó un total de 6.000 formas posibles y llegó a la conclusión: la forma más adecuada para la reproducción se parece a un toro con la boca abierta, similar a un comecocos. En las mejores condiciones posibles, lograron mantener la reproducción durante cinco generaciones.

Potencial para el futuro

De momento, los pequeños robots orgánicos no pueden hacer mucho y no ofrecen ninguna ventaja práctica, pero dan una idea de lo que podría ser posible en el futuro. Habría una serie de áreas de aplicación, especialmente en medicina: Por ejemplo, los medicamentos podrían ser transportados a su destino o la arteriosclerosis podría ser raspada de las paredes de los vasos sanguíneos. También sería concebible localizar células cancerosas, contaminación radiactiva u otros patógenos. Sin embargo, para que no sean rechazados por el sistema inmunitario humano, estos organismos tendrían que construirse a partir de células madre humanas. Pero también podría haber aplicaciones fuera de la medicina: La Universidad de Vermont, por ejemplo, ve una forma de pescar microplásticos en los océanos.