“Cocina” de alta tecnología. Crean un músculo artificial a partir de células de cebolla

Musculos capaces de contraerse y de expandierse en función del voltaje que circula por unos filamentos. Esto supone un paso más en la investigación de biomateriales con aplicación médica.

Un equipo de investigadores del Laboratorio Shih, en la Universidad de Taiwán, ha dado un paso más allá en la investigación de los biomateriales, con el desarrollo de un músculo artificial a partir de células de cebolla. A diferencia de los músculos artificiales creados anteriormente, éste puede expandirse o contraerse para doblarse en diferentes direcciones en función de la tensión aplicada, según se detalla en un artículo que se publica este semana en la revista ‘Applied Physics Letters’.

«El objetivo inicial era desarrollar una microestructura en músculos artificiales que incrementara su capacidad de contraerse o estirarse», ha explicado Wen-Pin Shih, el investigador principal. «Y un día descubrimos que la estructura y el tamaño de las células de cebolla eran similares a lo que necesitábamos». Shih ha dirigido el estudio junto con el estudiante graduado Chien-Chun Chen y sus colegas.

La epidermis de la cebolla, la frágil piel justo debajo de la superficie de la cebolla, es una capa delgada y translúcida de células dispuestas en bloques en una retícula apretada. Shih y sus colegas pensaron que las células epidérmicas de cebolla podrían ser un candidato viable para la difícil tarea de crear un músculo más versátil que pueda expandirse o contraerse mientras se dobla. Hasta la fecha, según Shih, los músculos artificiales se pueden doblar o contraer, pero no al mismo tiempo.

Para ello, los investigadores han aprovechado unas células de la epidermis de la cebolla que son transparentes y están muy apiladas, al estilo de unos pequeños ladrillos. Primero eliminaron la parte más rígida de estas células y gran parte de sus componentes biológicos y luego las recubrieron con una fina lámina de oro. Por último, al aplicar una corriente eléctrica por esas capas de oro, estos improvisados electrodos permitían que el conjunto se contrajera y expandiera como un músculo primitivo.

«Hicimos los electrodos de oro con distinto grosor para que la rigidez de las células no fuera la misma en todas las direcciones», ha explicado Shih. Según dice, esa asimetría les dio a los científicos el control sobre el músculo: con una corriente de voltaje bajo las células se expandían y doblaban hacia abajo, hacia la parte más gruesa del filamento de oro, pero con un voltaje más alto, las células se contraían y se doblaban hacia arriba, hacia la porción más fina de la lámina dorada.

Para demostrar la utilidad de su dispositivo, los investigadores combinaron dos músculos realizados con células de cebolla en un par de pinzas que utilizaron para coger una bola de algodón. En el futuro, estos expertos esperan aumentar la potencia de manejo de sus músculos artificiales.

Desde hace algunos años los físicos y los biólogos han decidido unir sus fuerzas para producir materiales sintéticos que aprovechan algún diseño o algún componente ya presente en la naturaleza. Su aplicación más directa es la medicina, y de momento las innovaciones van desde las córneas artificiales, a las válvulas o marcapasos para el corazón. Sin lugar a dudas en el futuro, el campo de los biomateriales nos va a seguir proporcionando titulares y atención.