MuMuTA (attuatori di tessuti muscolari multipli) per costruire robot bioibridi | Applicazioni intelligenza artificiale in medicina | Chatgpt italiano login | Ai generativa gratis | Turtles AI

 Un team di ricercatori giapponesi ha sviluppato una mano bioibrida azionata da muscoli umani coltivati in laboratorio, chiamati MuMuTA, capace di eseguire movimenti complessi e manipolare oggetti con elevata precisione.

Punti Chiave:

• Innovazione nei MuMuTA: Sottili tessuti muscolari arrotolati per massimizzare la contrattilità ed evitare la necrosi.
• Movimento Avanzato: La mano bioibrida esegue gesti complessi come "sasso-carta-forbici" e manipola piccoli strumenti.
• Sfide Tecniche: Necessità di sospensione liquida e limite nella capacità di ritorno delle dita alla posizione neutra.
• Prospettive Future: Applicazioni nella protesica avanzata e nell’automazione di laboratorio.

Un’importante evoluzione nel campo della robotica bioibrida arriva dal Giappone, dove un team di ricercatori dell’Università di Tokyo e della Waseda University ha progettato una mano bioibrida in grado di compiere movimenti sofisticati e manipolare oggetti di piccole dimensioni. Questo risultato è stato raggiunto combinando componenti stampati in 3D con attuatori di tessuto muscolare multiplo (MuMuTA), derivati da sottili fibre muscolari umane coltivate su superfici piane e successivamente arrotolate in strutture cilindriche per evitare la necrosi centrale e garantire una maggiore forza contrattile.

A differenza dei tradizionali dispositivi bioibridi di piccole dimensioni, questa mano ha una struttura di 18 cm che consente il movimento indipendente di ogni dito. La dimostrazione delle sue capacità è avvenuta attraverso l’esecuzione del gesto delle forbici e la manipolazione di una pipetta, movimenti ottenuti grazie alla stimolazione elettrica dei MuMuTA. Questi attuatori, disposti in contenitori di vetro per un controllo preciso della stimolazione, rispondono ai segnali elettrici contraendosi e consentendo il movimento articolato delle dita.

Il design innovativo dei MuMuTA ha risolto uno dei principali ostacoli nella robotica bioibrida: la necrosi dei tessuti muscolari spessi. Coltivando i muscoli in fogli sottili e successivamente arrotolandoli, i ricercatori hanno garantito l’accesso uniforme ai nutrienti. Ogni fascio muscolare può essere attivato tramite segnali elettrici, permettendo movimenti precisi. Tuttavia, la mano necessita di essere sospesa in un liquido per ridurre l’attrito e mantenere la vitalità dei tessuti, e attualmente manca di un meccanismo attivo per riportare le dita nella posizione iniziale, affidandosi unicamente alla galleggiabilità.

Il fenomeno dell’affaticamento muscolare è emerso dopo circa dieci minuti di utilizzo continuo, con una diminuzione della forza contrattile dei tessuti, che tuttavia si riprendeva dopo un’ora di riposo. Questo comportamento riflette una somiglianza con i muscoli naturali e suggerisce che tecniche di "allenamento" o l’uso di fattori di crescita potrebbero migliorare la resistenza dei tessuti.

Il potenziale di questa tecnologia è notevole. Le applicazioni includono lo sviluppo di protesi avanzate che replicano più fedelmente il funzionamento dei muscoli umani, oltre alla creazione di piattaforme per test farmacologici o procedure chirurgiche. In ambito di automazione di laboratorio, dispositivi bioibridi simili potrebbero migliorare la gestione di compiti delicati, come il pipettaggio o la manipolazione di campioni.

Nonostante le sfide ancora aperte, come l’integrazione dei MuMuTA in ambienti asciutti o l’ottimizzazione del movimento bidirezionale delle dita, i ricercatori sono fiduciosi che ulteriori sviluppi tecnologici porteranno a progressi significativi. L’approccio adottato rappresenta una tappa cruciale per l’espansione del campo della robotica bioibrida e offre nuove prospettive per la comprensione del comportamento dei tessuti muscolari in contesti artificiali.

La ricerca sui MuMuTA e la loro applicazione nella mano bioibrida apre nuove strade nella simbiosi tra elementi biologici e artificiali, tracciando un percorso di innovazione nel settore della robotica e delle protesi avanzate.