Nasce o primeiro ciborgue

Ficção científica está inundada de personagens cibernéticos ou ciborgues constituídos de parte máquina e parte de material biológico (veja a lista). O começo de mês de julho de 2016 será marcado na área de ciência e tecnologia com o surgimento do primeiro ciborgue. A criação revolucionária foi publicada na revista Science e é considerada um dos maiores avanços na área da robótica. Até então, vários robôs inspirados em animais foram gerados, só que o arraia-robô foi além da complexidade dos robôs já produzidos.

Uma versão mais simples e bizarra de ciborgue, produto de um experimento Frankenstein, denominado roboroach, foi financiado por uma campanha kickstarter. É possível por 100 dólares comprar implantes neuronais que podem ser cirurgicamente inseridos a uma barata e assim controlar seus movimentos usando um smartphone. Controlar os impulsos nervosos de animais vivos (mesmo que de uma barata) pode levantar questões éticas, uma vez que a pessoa pode se tornar um potencial controlador como Killgrave, inimigo de Jéssica Jones. Mas construir aparelhos que podem controlar impulsos nervosos de insetos é bem diferente de criar um ciborgue do zero. A Arraia-robô foi construída de modo bem mais sofisticado, onde parte do esqueleto possui uma camada de células vivas de coração de rato. Isso faz da Arraia-robô ser um marco para ciência.

A criação da arraia-robô

ideia da criação do híbrido surgiu quando Kevin Kit Parker, cientista do Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering (Harvard), visitou o aquário com sua filha e observou o movimento elegante produzido pelo animal no momento que ela tentou tocá-lo.  Após a visita, ele propôs a um cientista de sua equipe, Sung-Jin Park, fazer uma arraia que se movimentassem como resultado da contração estimulada por luz em células de músculos do coração (cardiomiócitos) de rato. A criação da arraia-robô contou com conhecimento de várias áreas: bioengenharia, robótica, engenharia genética, fisiologia e biologia marinha. Para construir esse ciborgue, eles usaram células cardíacas de ratos que continham um gene que faz com que as células contraiam quando há incidência de luz azul. Eles dispuseram as células em um esqueleto de ouro e corpo contendo o mesmo material de implantes de silicone para seios. Parker disse:

 Foi produzido pela adição de uma pitada de células de rato, pitada de ouro e de silicone.

Arraia
Fonte do material: https://www.youtube.com/watch?v=-D_XrRo0h20
Arraia corpo
Fonte do material: https://www.youtube.com/watch?v=-D_XrRo0h20
Movimento
Fonte do material: https://www.youtube.com/watch?v=-D_XrRo0h20

O resultado da contração das células do músculo de coração de rato, estimuladas pela luz, faz com que arraia-robô produza movimentos ondulatórios e se movimente para frente.

Tamanho
Híbrido, com tamanho menor de 1 cm e pesa menos de 10 gramas, à esquerda e arraia, Leucoraja erinacea, à direita. Foto de Karaghen Hudson Fonte: http://www.inquisitr.com/3299034/living-stingray-biohybrid-created-from-rat-heart-cells-video/

A arraia-robô permaneceu imersa em um meio nutritivo mantido a  temperatura corporal normal de rato. Registros mostram que foi possível mantê-la por mais de 6 semanas, mas infelizmente com a ausência de sistema imune da arraia-robô faz com que seja vulnerável a infecções.

Qual é a importância?

Parker ressalta: Eu quero construir um coração artificial, mas não podemos ir do zero para um coração inteiro da noite para o dia.

Coração
Fonte do material: https://www.youtube.com/watch?v=-D_XrRo0h20

O coração é responsável pela manutenção da circulação sanguínea e isso é feito pela contração rítmica das células do músculo cardíaco que são estimuladas por pelos nodos e este estímulo é espalhando pelo resto do coração.

Complexidade da condução do estímulo elétrico para contração do coração. Estes estímulos são altamente orquestrados para que o coração se contraia e bombeie o sangue para o organismo.  Basicamente, a estimulação se inicia no nodo sino-atrial (Sino-atrial node), que se distribui como uma onda de ativação que atinge o nodo atrioventricular (Atrio-Ventricular node). Subsequente, esta onda atinge as fibras de Purkinge, fibras especializadas, que coordenam a distribuição do impulso elétrico e assim os batimentos cadíacos. Fonte: http://www.apsubiology.org/anatomy/2020/2020_Exam_Reviews/Exam_1/animatedpacemaker.gif

Claramente, um coração é diferente da arraia-robô. A possibilidade de fazer esse híbrido se mover, graças a contração de células cardíacas como a coreografia de uma ola, promove a idéia que é também possível gerar  um coração artificial que é capaz de contrair e bombear o sangue para o resto do corpo. Com a arraia-robô, é possível fazer com que uma parte se contraia e assim gerar movimento.

Questões éticas

A problemática da geração do híbrido é associado quando um robô se torna um organismo. É importante salientar que a arraia-robô não é considerada um organismo, uma vez que ela não é capaz de crescer, adaptar-se e reproduzir-se.

E quando produzirmos ciborgues que possam?

Links úteis

Para mais detalhes da geração deste híbrido assista o vídeo ilustrativo em inglês.

Vídeo da arraia-robo em movimento.

Ciborgues e feminismo

Revisão de textoHelen Miranda.

Fontes de figura de destaque: Capa da revista Science e foto de Ken Richardson.

 http://science.sciencemag.org/content/353/6295/97.figures-only


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Isabelle Tancioni

Sou veterinária, cientista, hipster, Tiki, nerd, geek. Gosto de comics, música, cartoons, animais, plantas.