«Xenobots»: Máquinas vivientes diseñadas por un algoritmo evolutivo

Los robots tradicionales están en todas partes: Construyen coches, limpian accidentes nucleares, e incluso ayudan a personas discapacitadas a trabajar… pero hay desafíos en los que simplemente no pueden ser aplicados. Aquí es cuando interviene el concepto de biobot, máquinas hechas con tejido vivo. Un grupo de especialistas en la Universidad Tufts, la Universidad de Vermont, y el Instituto Wyss en Harvard acaba de presentar a los «xenobots», que miden menos de un milímetro de diámetro, y están basados en un híbrido celular de corazón y piel de rana. Los xenobots podrían neutralizar químicos y absorber microplásticos… pero el hecho de que están «vivos» genera algunas dudas.

La definición básica de robot habla sobre una máquina programable con la capacidad de repetir y automatizar acciones complejas. Es tan flexible, que ni siquiera coloca restricciones en lo que se refiere al material de construcción. La «visión» tradicional de un robot contiene metal, cables, motores y fuentes de energía, ¿pero qué tal suena un robot «blando»? No me refiero a los diseños que tratan de imitar a animales e insectos, sino a un robot hecho de tejido. Células, para ser más precisos.

Las últimas novedades al respecto nos trasladan a la Universidad Tufts, la Universidad de Vermont, y el Instituto Wyss en Harvard. Un equipo de científicos (los biólogos Michael Levin y Douglas Blackiston, y dos especialistas en robótica, Josh Bongard y Sam Kriegman) publicó recientemente en el PNAS un trabajo basado en lo que la prensa llama xenobots, pequeñas máquinas vivientes que no miden más de un milímetro de diámetro, y utilizan como base un diseño híbrido.

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¿Qué significa eso? Que combina las células de una rana, provenientes del corazón y la piel. Las células del corazón actúan como pistones, mientras que las células de la piel optimizan su rigidez estructural. La formación de estos xenobots comienza con la intervención de un algoritmo evolutivo. En esencia, lo que hace es imitar al proceso de selección natural generando soluciones, seleccionando y mutando a las más interesantes. A través de un entorno virtual, el algoritmo combina miles de configuraciones, usando entre 500 y 1.000 células de corazón y piel.

Aquellas que demostraron un rendimiento superior, ya sea en movimiento o desplazando objetos microscópicos (parámetros definidos durante la fase algorítmica), son seleccionadas como punto de partida para la generación siguiente. Repetido este proceso unas cien veces, el resultado final es una serie de biobots que responden en gran medida a las instrucciones originales establecidas por los expertos.

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Uno de los aspectos más interesantes de este estudio es que no «baja» al nivel del ADN, sino que todo se desarrolla a escala celular. Por el momento, los xenobots «viven» cerca de una semana, ya que sólo cargan la energía con la que fueron creados, y no poseen nada que se parezca a un sistema digestivo. En un futuro, diseños similares podrían llevar drogas a zonas específicas del cuerpo, eliminar los microplásticos del océano, y neutralizar químicos.

Pero también hay dudas y riesgos. Por un lado, ¿qué sucede si un diseñador añade algo similar a un sistema nervioso en el futuro? ¿Qué tan bien caerá entre el público esta idea de «Frankenstein microscópico»? Y por el otro, ¿qué impide a los diseñadores de xenobots trasladar otro tipo de sustancias? Inyectar medicina dentro de un tumor es una estrategia excelente, pero alguien (y no necesariamente una persona) podría tener intenciones más oscuras…

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Fuente: Smithsonian Magazine

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