Robotiniai pečiai gali būti raktas į laboratorijoje pagamintus sausgyslių transplantatus

Humanoidinis roboto petys. („Fisher Studios“)

Tiriami robotų skeletai, skirti atrodyti ir judėti kaip tikri žmonės, dėl augančių sausgyslių pakankamai stiprių, kad būtų galima juos iš tikrųjų persodinti.

Jei koncepcijos įrodymas gali būti patobulintas atliekant tolesnius tyrimus, audiniai, išauginti ant humanoidinių robotų, vieną dieną galėtų būti įskiepyti į tikrą žmogų, užfiksuojant jo sausgyslių ašaras.

Šiandien chirurgai gali išbandyti savo jėgas taisydami sausgysles, dažnai persodindami transplantatą iš kitos kūno sausgyslės, tačiau rezultatai yra įvairūs. Daugiau nei du dešimtmečius mokslininkai ieško alternatyvių strategijų, pavyzdžiui, dirbtinai inžinerinių sausgyslių transplantacijai.



Tačiau naujų sausgyslių auginimas iš žmogaus ląstelių už kūno ribų yra sudėtingas reikalas. Šiuo metu tai daroma mažose bioreaktorių kamerose, kurios imituoja jungties sąlygas.

Iš arti švelnios skaidrios kameros, kurioje yra ląstelės medžiagos konstrukcija. („Fisher Studios“)

Esami įrodymai rodo, kad dinamiškas judėjimas, pavyzdžiui, tempimas ir lenkimas, yra labai svarbus sausgyslių vystymuisi, tačiau net pažangiausi bioreaktoriai nesugeba imituoti judesių, kurių tikimasi iš sausgyslės, diapazono ir dydžio. Rezultatas yra audinys, kuris gali neatitikti jam reikalingos užduoties.

Robotai galėtų padėti išspręsti šią problemą, iš esmės „pralauždami“ mūsų sausgysles.

Iki šiol ši koncepcija buvo įrodyta tik naudojant supaprastintą, robotizuotą peties sąnarį. Tačiau kai žmogaus ląstelės, gautos iš peties sausgyslės, buvo auginamos lanksčioje bioreaktoriaus kameroje – tokioje, kuri galėjo sulenkti ir išsitiesti su roboto ranka – jos dauginosi greičiau nei augančios statinėje aplinkoje.

Ląstelės taip pat išreiškė skirtingus genus.

Mechaninis įtempis, pvz., įtempimas, suspaudimas ir sukimas, atsiranda, kai žmogaus sausgyslės auga natūraliai, todėl logiška, kad panašūs judesiai gali padėti augti ir inžinerinėms versijoms.

Sausgyslės yra tai, kas jungia žmogaus raumenis su mūsų kaulais, o tai reiškia, kad jie turi būti stiprūs ir lankstūs.

Jei sausgyslės netenka tempimo įtampos, jos greitai pablogėja. Tiesą sakant, pati audinio sudėtis pradeda aiškėti.

Ypač užimtos žmogaus peties sausgyslės. Šis sąnarys turi didžiausią judesių diapazoną visame žmogaus kūne, o tai reiškia, kad sausgyslės sunkiai dirba, išlaikydamos rutulį ir lizdą vietoje.

The supraspinatus raumuo o sausgyslės – audinių linija, jungianti mentę su rankos žastikauliu. Tai dažniausiai padeda ranką atlenkti iš žmogaus pusės į viršų.

Kai tyrėjai lanksčiame bioreaktoriuje augino ląsteles iš supraspinatus sausgyslės, o vėliau tą bioreaktorių pritvirtino prie roboto peties, paremto žmogaus anatomija, jie galėjo mechaniškai manipuliuoti ląstelėmis, kad jos judėtų.

Atrodė, kad pasikartojantys plakimo judesiai, žinomi kaip rankos pagrobimas ir pritraukimas, besivystančiam audiniui suteikė tam tikro lankstumo ir stiprumo, sumažindami standumą.

Po 14 dienų robotų judesių jėga aiškiai paveikė žmogaus ląstelių augimą.

Koncepcijos įrodymas rodo, kad lankstūs bioreaktoriai, prijungti prie humanoidinių robotų, yra tikroviškesnės platformos sausgyslėms kurti.

Tačiau vis dar reikia atlikti daugybę bandymų. Mokslininkai nori ištirti, kokias bioreaktoriaus medžiagas geriausia naudoti, kokie ląstelių tipai geriausiai reaguoja į stūmimus ir traukimus ir kokie robotų judesiai naudingiausi auginant žmogaus audinius.

„Galima ilgalaikė humanoidinio bioreaktoriaus strategijos nauda yra funkcinių audinių transplantatų gamyba pacientams, patobulinto in vitro kultūros modelio, skirto ikiklinikiniam darbui, sukūrimas ir galimybė remti pažangių robotų sistemų kūrimą. rašyti .

Tyrimas buvo paskelbtas m Ryšių inžinerija .

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.