Robótica - Robô cultiva cartilagens para transplantes

O robô para engenharia de tecidos estimula e monitora o crescimento das células e do tecido como um todo, sem atrapalhar seu desenvolvimento.

Biorreator robotizado
Um robô capaz de cultivar, estimular o crescimento e avaliar o desenvolvimento de seus "frutos" bem poderia ser chamado de robô agricultor, ou algo parecido.
A diferença é que este novo robô não lida com plantas - ele cultiva células humanas vivas.
Trata-se de um biorreator - uma câmara capaz de cultivar tecidos biológicos - totalmente robotizado, que trabalha autonomamente.
Ele é capaz de cultivar as células e, por meio de uma contínua avaliação do seu processo de crescimento, imitar os processos naturais, gerando tecidos vivos.
O objetivo é que, no futuro, esses tecidos cultivados por robôs possam ser utilizados para substituição de tecidos do corpo humano danificados por acidentes ou queimaduras, ou por desgaste, como as cartilagens dos joelhos e dos quadris.
Cartilagens para transplantes
As técnicas manuais atuais de cultivo de tecidos são lentas e só conseguem avaliar a qualidade do tecido gerado depois que ele cresceu - se algo saiu errado, a única alternativa é começar tudo de novo.
O biorreator criado por engenheiros do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia (NIST) dos EUA, ao contrário, usa um sistema de ultrassom para monitorar continuamente o tecido, sem danificá-lo e sem atrapalhar seu desenvolvimento.
A pesquisadora Jenni Popp está apostando inicialmente no cultivo de cartilagens porque, sendo tecido não-vascularizados, sua replicação em laboratório é mais simples e mais promissora.
Além disso, a criação de cartilagens em laboratório permitirá atender uma área médica que não conta com a possibilidade de doações para transplantes - a substituição das cartilagens danificadas é feita atualmente por materiais plásticos ou metálicos, com sérios problemas de desgaste.
Biocinética
O novo equipamento automatiza inteiramente o trabalho do biorreator, incluindo a incubadora das células e o controle de suas condições de crescimento e alimentação em um material artificial de suporte que imita a matriz extracelular.
Os estudos preliminares indicam que o biorreator faz todo este trabalho com precisão, gerando cartilagens em formatos tridimensionais em cerca de sete dias.
Embora a aplicação médica ainda necessite de aprimoramentos em termos de formato da estrutura gerada, colegas da Universidade do Colorado já solicitaram o equipamento para validar modelos matemáticos de biocinética, o estudo do crescimento e do movimento dos tecidos vivos.
Esta validação prática será possível pela primeira vez graças à precisão do trabalho do robô.

Robótica - Robôs professores poderão ensinar humanos?

Você se arriscaria a dizer quem é o professor e quem é o aluno?

 

Mestre Robô
Os cientistas conhecem muito bem as dificuldades de ensinar aos robôs mesmo as tarefas mais simples.
Isso tem levado alguns a tentar com que os robôs aprendam sozinhos, ou que aprendam com sua própria experiência ou até mesmo, quem sabe, lendo uma Wikipedia robótica.
Por isso não deixa de impressionar o objetivo a que se propuseram Bilge Mutlu e Michael Gleicher, da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos.
Eles querem criar robôs capazes de ensinar aos seres humanos.
Pode parecer pretensioso pensar que os robôs já tenham alcançado um nível que os permita substituir um professor humano em uma sala de aula, mas os primeiros testes em robôs e personagens virtuais trazem algum entusiasmo, se não com uma aula ao vivo, pelo menos em instruções mais breves ou em aprendizado via computador.
Pedagogia robótica
Como é relativamente fácil dar a um robô o acesso a qualquer base de dados e a um número ilimitado de instruções, os pesquisadores se voltaram para algo que pode fazer a diferença: o comportamento dos robôs.
Segundo eles, robôs que olham e gesticulam como humanos são muito mais eficazes para passar informações, como já demonstraram em laboratório.
E, quando se trata de comunicação, às vezes é a nossa linguagem corporal que fala mais - especialmente os nossos olhos.

Outras pesquisas já demonstraram que  robôs podem ser muito eficientes para ensinar crianças com deficiências cognitivas, sobretudo autismo. 

 

Para demonstrar isso, um pequeno robô amarelo recebe voluntários que entram no laboratório: "Oi, eu sou Wakamaru, prazer em te conhecer. Eu tenho uma tarefa para você: organize esses objetos sobre a mesa por categorias, colocando-os nas caixas."
Com alguns voluntários, o robô, muito naturalmente, olha em direção aos objetos enquanto fala. Com outros, o robô apenas olha diretamente para a pessoa.
Mutlu diz que os resultados são bastante claros: "Quando o robô usa o olhar como um humano o faria, as pessoas são muito mais rápidas em localizar os objetos que têm que mover."
Modelagem de comportamentos
E é principalmente assim, observando humanos, que os dois pesquisadores estão rastreando o papel do olhar, e as informações que o olhar humano transmite na comunicação, que eles planejam desenvolver algoritmos de controle que possam ser associados com as informações textuais que os robôs ou personagens virtuais têm que passar.
"São comportamentos que podem ser modelados e, em seguida, programados nos robôs para que eles, os comportamentos, possam ser usados pelo robô sempre que necessário, para se referir a algo e certificar-se de que as pessoas entendam a que o robô está se referindo," explica Mutlu.
A teoria está sendo testada em um agente virtual, este sim, capaz de dar aulas pelo computador.
Ao dizer "Olá. Hoje eu vou lhes falar um pouco sobre a história da China Antiga", o personagem "sabe" que há um mapa da China sendo projetado atrás de si e, de forma quase natural, vira-se, olha e aponta para o mapa, como se fosse a moça da previsão do tempo durante os telejornais.
Isso encorajou os dois pesquisadores a falarem em robôs em salas de aula, não como alunos, mas como professores.
"Nós podemos projetar tecnologias que realmente beneficiem as pessoas no aprendizado, na saúde e no bem-estar, e em trabalhos colaborativos," conclui Mutlu.