Dall’Università di Tokyo e dall’Università Waseda arriva un’innovativa mano robotica bioibrida, capace di eseguire movimenti complessi grazie all’integrazione di tessuto muscolare umano coltivato in laboratorio. Questo avanzamento tecnologico rappresenta un passo significativo nello sviluppo di protesi più sofisticate e nell’ambito della ricerca medica, offrendo nuove possibilità per il test di farmaci e procedure chirurgiche. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Science Robotics.
Una mano robotica con dita multiarticolate
La nuova mano bioibrida misura 18 centimetri e presenta dita multiarticolate che possono muoversi sia singolarmente, per eseguire gesti precisi, sia in combinazione, per afferrare e manipolare oggetti. Questo rappresenta un primato nel settore della robotica bioibrida, in cui solitamente i dispositivi sviluppati sono molto più piccoli, con una lunghezza di circa un centimetro, e limitati a movimenti semplici e monoarticolari.
L’elemento distintivo di questa tecnologia risiede nei tendini bioibridi, creati a partire da sottili fili di tessuto muscolare umano coltivato in provetta. Questi sono stati arrotolati a mo’ di tendini e fissati su una base in plastica stampata in 3D, fornendo la giusta combinazione di lunghezza e forza contrattile per consentire il movimento naturale delle dita.
Movimenti realistici grazie a impulsi elettrici
Grazie alla stimolazione elettrica, la mano bioibrida è stata in grado di eseguire movimenti articolati e complessi, come afferrare e sollevare la punta di una pipetta da laboratorio e piegare pollice, anulare e mignolo per mimare il gesto delle forbici. Tuttavia, uno degli ostacoli attuali della tecnologia riguarda l’affaticamento muscolare: dopo dieci minuti di stimolazione continua, il tessuto ha mostrato una perdita di forza contrattile, seguita però da un recupero completo dopo un’ora di riposo, proprio come avviene nei muscoli biologici.
Attualmente, la mano bioibrida funziona sospesa in un liquido, un accorgimento che riduce l’attrito e permette alle dita di muoversi in modo più fluido. Gli sviluppatori stanno lavorando a ulteriori miglioramenti, con l’obiettivo di ottenere una maggiore libertà di movimento e una capacità di raddrizzamento attivo delle dita dopo la flessione.
Le prospettive future della robotica bioibrida
Secondo Shoji Takeuchi, ricercatore dell’Università di Tokyo, il settore della robotica bioibrida è ancora agli inizi e presenta numerose sfide da superare. Tuttavia, una volta risolti i problemi fondamentali, questa tecnologia potrebbe rivoluzionare il campo delle protesi avanzate e fornire strumenti preziosi per lo studio dei tessuti muscolari, per lo sviluppo di nuove terapie e per la valutazione dell’efficacia dei farmaci mirati ai muscoli.
