Durante décadas, los investigadores y científicos han tratado de combinar células vivas con silicio, con el fin de crear computadores y sistemas de IA con las capacidades del cerebro humano. Finalmente, Weng Chong promete haber encontrado la ruta adecuada para darle un nuevo uso a las células vivas.

La startup lleva cuatro años desde sus inicios y ha logrado crear un chip de computadora que se alimenta de células cerebrales de humanas. El nuevo sistema lleva el nombre de ‘DishBrain’ y hasta el momento ha logrado jugar perfectamente ‘Pong’, el juego de arcade de Atari. Lo sorprendente del caso es que el chip logra realizar esta labor con la energía de una calculadora de bolsillo.

Esta tecnología logró llamar la atención de personajes como Werner Vogels, CTO de Amazon. Chong comentó para Forbes, que Werner le había explicado que el mayor costo de cualquier centro de datos o proveedor de la nube como Amazon, es la energía. Los equipos conumen bastante energía para funcionar y para enfriarse. El hecho de que ‘DishBrain’ haya logrado obtener tales resultados de funcionamiento con poca energía, logró llevar esperanza al CTO de Amazon.

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Chong considera que la inteligencia de las células cerebrales vivas y su capacidad de entrenamiento sumado a un chip para jugar videojuegos son el futuro. Argumenta que los computadores biológicos que está construyendo serán los equipos que toda empresa querrá comprar para el crecimiento de la misma.

“En última instancia, el objetivo de Cortical Labs es ser como Nvidia, que es permitir que la creatividad de otros usuarios se base en esta tecnología”, dice Chong en una entrevista. “En cinco años, nos encantaría tener cinco, 10 empresas exitosas o nuevas empresas que administren sus propios negocios, pero construidos con nuestra tecnología”.

Cortical Labs obtuvo 10 millones de dólares en una ronda de financiación en abril del presente año, con los cuales pretenden seguir desarrollando sus computadoras. La startup espera comenzar a generar ingresos a finales del 2023, con las ventas de su nueva tecnología biológica. Planean que, para finales del 2024, Cortical Labs empezará a brindar servicios en la nube, de manera que las empresas programen las células cerebrales para realizar diferentes tareas.

Imagen: Cortical Labs.

El dispositivo podría fabricar piezas biomédicas a partir de la biotinta  para construir estructuras similares a tejidos naturales. La investigación del Laboratorio de robótica médica de la UNSW fue desarrollada por el profesor Thanh Nho Do y su estudiante de doctorado, Mai Thanh Thai.

El estudio ha dado como resultado una pequeña bioimpresora 3D flexible que tiene la capacidad de insertarse en el cuerpo como un endoscopio y entregar directamente biomateriales de varias capas en la superficie de los órganos y tejidos internos.

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El dispositivo de prueba, es decir está en fase de prototipado, también conocido como F3DB, cuenta con un cabezal giratorio muy maniobrable que “imprime” la biotinta , unida al extremo de un brazo robótico largo y flexible con forma de serpiente que se puede controlar externamente.

Los científicos han probado el dispositivo dentro de un colon artificial y en un riñón de cerdo donde imprimieron en 3D una variedad de materiales con diferentes formas.

“Las técnicas de bioimpresión 3D existentes requieren que los biomateriales se fabriquen fuera del cuerpo e implantarlos en una persona generalmente requeriría una gran cirugía abierta de campo abierto que aumenta los riesgos de infección”, dijo el profesor titular Thanh Nho Do.

Y afirmó que con esta innovación los biomateriales se pueden administrar directamente en el tejido u órganos con un enfoque mínimamente invasivo.

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“Este sistema ofrece el potencial para la reconstrucción precisa de heridas tridimensionales dentro del cuerpo, como lesiones en la pared gástrica o daños y enfermedades dentro del colon”, explicó.

Otro de los investigadores, el profesor de Scientia, Nigel Lovell, señaló que: “Actualmente, no hay dispositivos disponibles comercialmente que puedan realizar bioimpresión 3D in situ en tejidos/órganos internos alejados de la superficie de la piel. Se han presentado algunos otros dispositivos de prueba de concepto, pero son mucho más rígidos y difíciles de usar en espacios complejos y confinados dentro del cuerpo”.

El prototipo más pequeño producido por el equipo de la UNSW tiene un diámetro similar a los endoscopios terapéuticos comerciales (aproximadamente 11-13 mm), que es lo suficientemente pequeño como para insertarlo en el tracto gastrointestinal humano.

¿Cómo funciona la robótica blanda?

El dispositivo cuenta con un cabezal de impresión de tres ejes montado directamente en la punta de un brazo robótico suave. Este cabezal de impresión, que consiste en músculos artificiales suaves que le permiten moverse en tres direcciones, funciona de manera muy similar a las impresoras 3D de escritorio convencionales.

El brazo robótico suave se puede doblar y torcer debido a la hidráulica y se puede fabricar en cualquier longitud requerida. Su rigidez se puede ajustar con precisión utilizando diferentes tipos de tubos y tejidos elásticos.

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La boquilla de impresión puede programarse para imprimir formas predeterminadas u operarse manualmente cuando se requiere una bioimpresión más compleja o indeterminada. Además, el equipo utilizó un controlador basado en aprendizaje automático que puede ayudar en el proceso de impresión.

Los experimentos mostraron que las células no se vieron afectadas por el proceso, y observaron que la mayoría de las células estaban vivas después de la impresión. Luego, las células continuaron creciendo durante los siguientes siete días, observándose cuatro veces más células una semana después de la impresión.

Funcionalidad

De acuerdo con los científicos la bioimpresora podría ser especialmente importante en la cirugía para extirpar ciertos tipos de cáncer, especialmente el cáncer colorrectal, a través de un proceso conocido como disección submucosa endoscópica.

La capacidad de llevar a cabo tales procedimientos multifuncionales se demostró en el intestino de un cerdo y los investigadores dicen que los resultados muestran que el F3DB es un candidato prometedor para el desarrollo futuro de una herramienta quirúrgica endoscópica todo en uno.

Imagen: Universidad de Nueva Gales del Sur