Il futuro delle protesi: una mano che si muove come la tua, grazie alla bioingegneria

La bioingegneria sta facendo passi da gigante. Man mano i ricercatori stanno affinando le tecniche e le conoscenze in questo campo.

Hai mai pensato a quanto sarebbe fantastico avere una mano che può muoversi come quella umana? Ebbene, gli scienziati dell’Università di Tokyo e della Waseda University hanno fatto un passo avanti incredibile, sviluppando una mano bioibrida capace di eseguire movimenti complessi.

La cosa interessante è che questa mano combina una base in plastica stampata in 3D con muscoli umani coltivati in laboratorio, il che significa che può replicare il movimento delle dita in modo molto più naturale.

Rispetto ai precedenti bioibridi, che erano più piccoli e limitati a movimenti singoli o semplificati, questo nuovo sistema è un vero e proprio salto in avanti. Siamo vicini a creare arti bionici molto più efficienti.

Le potenziali applicazioni sono davvero affascinanti: pensiamo a protesi avanzate, test farmacologici su tessuti muscolari e persino alla robotica bio-ibrida!

Alcuni risultati del progetto

Al centro di questo progetto ci sono i MuMuTAs (Multiple Muscle Tissue Actuators). Questi attuatori muscolari sono composti da sottili fasce di tessuto muscolare coltivato, “arrotolate come sushi” per formare tendini resistenti. È un’idea geniale! La vera innovazione qui è che sono riusciti a superare la necrosi del tessuto, che è quel problema di mancanza di nutrizione nelle parti centrali, grazie all’uso di fibre sottili invece di muscoli spessi. Il sistema è attivato da correnti elettriche inviate tramite cavi impermeabili, e quando i MuMuTAs si contraggono, ecco che le dita della mano bioibrida si muovono!

Ma come funziona in pratica? Hanno testato la mano con il gesto delle forbici nel gioco “sasso, carta, forbici”, è riuscita ad afferrare e muovere la punta di una pipetta! I movimenti delle dita sono indipendenti, grazie a un sistema a cavi che converte la contrazione lineare dei muscoli in flessioni articolari. E parlando di resistenza muscolare, dopo 10 minuti di stimolazione elettrica, i muscoli hanno mostrato segni di affaticamento, ma si sono ripresi completamente entro un’ora, proprio come i muscoli biologici. Non è incredibile?

Limitazioni e sfide

Certo, ci sono ancora delle sfide da affrontare. Attualmente, la mano deve essere sospesa in un liquido per ridurre l’attrito sugli ancoraggi muscolari e permettere movimenti fluidi. Inoltre, le dita non tornano automaticamente alla posizione iniziale, quindi sarà necessario sviluppare un sistema di elastici o MuMuTAs antagonisti per un controllo più preciso. Le prospettive per il futuro sono davvero entusiasmanti! Si parla di migliorare le protesi bioibridi per renderle più realistiche e funzionali.

Ma un aspetto importante è che, con questi presupposti, abbiamo la possibilità di “simulare” al meglio biologia umana. Questi tessuti potrebbero anche essere utilizzati per testare farmaci e procedure chirurgiche su tessuti muscolari reali. Ci sono, però, ancora molte sfide da superare, ma questa tecnologia ha il potenziale di rivoluzionare il settore delle protesi, della medicina rigenerativa e della robotica.