Muscolo artificiale alimentato con glucosio e ossigeno imita muscoli biologici

Una soluzione di glucosio e ossigeno in acqua può alimentare il muscolo artificiale composto da materiale polimerico (credito: Thor Balkhed)

Un muscolo artificiale fatto di speciali polimeri può essere alimentato proprio come i muscoli biologici, con un apporto energetico a base di ossigeno e glucosio.
Si tratterebbe di un passo enorme verso lo sviluppo di muscoli artificiali impiantabili nel corpo umano ma anche per lo sviluppo di microrobot, iniettabili nel corpo umano, che possano essere a loro volta alimentati da biomolecole.

Nello studio, pubblicato su Advanced Materials, si descrivono i muscoli artificiali creati dai ricercatori dell’Università di Linköping, Svezia, basati su un polimero elettroattivo, il polipirrolo, il quale può cambiare il proprio volume se è attraversato da una corrente elettrica.
I muscoli artificiali, definiti anche “attuatori polimerici”, sono di solito composti da tre strati: due di polimero elettroattivo che racchiudono un ulteriore strato di membrana.

Le variazioni del suo volume, che imitano quelle di un normale muscolo, vengono alimentate da normale energia elettrica proveniente da una batteria esterna. Un sistema, quello della batteria esterna, che limita tantissimo l’utilità dei muscoli artificiali.
Gli scienziati svedesi hanno invece utilizzato la tecnologia che sta alla base dei bioelettrodi: i loro muscoli artificiali possono convertire l’energia chimica in energia elettrica con degli enzimi presenti in natura che vengono integrati direttamente nel polimero.

Questi enzimi possono convertire il glucosio e l’ossigeno come fa il corpo producendo elettroni per alimentare il movimento del muscolo, come riferisce Edwin Jager, ricercatore che ha diretto lo studio insieme a Edwin Jager.
Attualmente il problema è rappresentato dalla reversibilità dei movimenti del muscolo: il movimento è reversibile ma non in maniera molto efficiente e i ricercatori stanno cercando di creare un sistema ancora più vicino ai muscoli biologici.

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