Próteses do Futuro: Bioengenharia Cria Músculos Artificiais que se Movem como Humanos

Avanços na bioengenharia permitem criar próteses com músculos artificiais que imitam o corpo humano, movem-se como mãos reais e podem se regenerar. Conheça as inovações da Universidade de Tóquio e do IBEC que estão revolucionando a medicina e a robótica. #Bioengenharia #Próteses #Tecnologia

Imagine uma prótese que se move como uma parte natural do corpo, regenera-se e é feita com as próprias células do paciente. O que parece ficção científica está se tornando realidade graças aos avanços da bioengenharia. Pesquisadores da Universidade de Tóquio, em colaboração com a Universidade de Waseda, no Japão, e do Instituto de Bioengenharia de Cataluña (IBEC), em Barcelona, estão desenvolvendo músculos artificiais que podem transformar a medicina, a robótica e até testes farmacológicos.

Um Braço Robótico com Músculos Humanos

Em fevereiro de 2025, a equipe da Universidade de Tóquio, liderada pelo professor Masaharu Takeuchi, criou um braço biohíbrido de 18 centímetros, feito com tecidos musculares humanos cultivados em laboratório. Esse braço, o maior já construído em laboratório, é composto por finas camadas de músculo enroladas como “rolinhos de sushi” — chamadas MuMuTAs (sigla em inglês para Tecidos Musculares Multiarticulares) — integradas a uma estrutura robótica com polímeros biocompatíveis e cabos de suporte. Quando estimulados eletricamente, esses músculos se contraem, puxando os cabos e permitindo que os dedos do braço se movam, dobrem e agarrem objetos, imitando tendões reais.

O maior desafio, segundo Takeuchi, foi garantir que os músculos gerassem força suficiente sem comprometer a viabilidade das células. Tecidos musculares muito espessos enfrentam dificuldades para receber nutrientes e oxigênio, o que pode levar à morte celular. A solução foi usar camadas finas de tecido muscular, cuidadosamente organizadas para criar uma estrutura funcional e robusta.

Bioimpressão 3D: Músculos que Imitam a Natureza

No IBEC, em Barcelona, os pesquisadores estão indo além, utilizando bioimpressoras 3D para criar músculos artificiais que replicam a estrutura interna dos músculos humanos. Com biotinta — uma mistura de materiais biocompatíveis e células vivas —, a equipe liderada por Samuel Sánchez conseguiu reproduzir as fibras musculares organizadas de forma precisa, algo que até recentemente era impossível. “Agora, podemos orientar as fibras para criar músculos que não só têm a forma, mas também a funcionalidade de um músculo humano”, explica Florencia Lezcano, pesquisadora do IBEC.

Diferentemente do grupo japonês, que usa estimulação elétrica externa, o IBEC desenvolveu sensores e eletrodos integrados diretamente nos músculos artificiais, permitindo uma estimulação mais localizada e controlada. Essa abordagem não só imita melhor o funcionamento natural dos músculos, mas também permite testar a resposta muscular a medicamentos e compostos, como os usados em cosméticos para tratar células envelhecidas.

O Futuro das Próteses e Além

Esses avanços abrem portas para aplicações revolucionárias. No futuro, músculos artificiais podem ser usados em próteses biónicas personalizadas, robôs de movimento suave (robótica blanda) e testes farmacológicos sem o uso de animais. Nos Estados Unidos, a FDA já permite, em alguns casos, o uso de tecidos bioimpressos para avaliar medicamentos, enquanto na Europa o processo avança mais lentamente.

Para tornar essas próteses realidade, há desafios a superar. Takeuchi destaca a necessidade de controlar os músculos artificiais com sinais neuronais, como os do cérebro, e garantir a viabilidade dos tecidos fora do laboratório. No IBEC, o foco está na vascularização — criar vasos sanguíneos nos tecidos artificiais para conectá-los ao corpo como em um transplante. Além disso, é preciso desenvolver sistemas que mantenham a temperatura ideal (cerca de 37°C) e renovem nutrientes, além de escalar a tecnologia para criar órgãos em tamanho natural.

Uma Revolução em Andamento

“Estamos na direção certa. Imprimir células humanas funcionais e estudar suas respostas já é uma revolução”, afirma Sánchez. De músculos que pareciam “gusanos” há sete anos, os pesquisadores agora criam estruturas idênticas às humanas, com potencial para transformar a medicina regenerativa e a robótica. A possibilidade de “treinar” um bíceps artificial ou reconstruir músculos com as próprias células do paciente é cada vez mais tangível, prometendo não apenas próteses avançadas, mas também novos métodos para testes médicos mais precisos e éticos.

A bioengenharia está redesenhando os limites do possível. Com esses avanços, o sonho de próteses que se movem e regeneram como partes do corpo humano está mais perto do que nunca.

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