استفاده از شانه رباتیک برای رشد بافت تاندون


استفاده از شانه رباتیک برای رشد بافت تاندون

پلت فرم بیوراکتور انسان نما برای ارائه تاندون های مهندسی شده با تحریک مکانیکی شبیه انسان ساخته شده است. این شامل یک شانه روباتیک است که با یک محفظه بیوراکتور نرم ترکیب شده است. محفظه کوچک که در محل تاندون فوق خاری قرار دارد، حاوی سلول های انسانی است که روی یک ماده بیومیمتیک رشد کرده و با محیط کشت پر شده است. اعتبار: Fisher Studios

تیمی از محققان دانشگاه آکسفورد و Devanthro GmbH یک شانه روبات را تغییر داده اند تا به عنوان مکانیزم کششی در تلاش برای رشد بافت مفید تاندون انسان عمل کند. در مقاله خود که در مجله منتشر شده است مهندسی ارتباطات، این گروه اصلاح شانه ربات و استفاده از آن به عنوان بیوراکتور برای رشد بافت انسانی را توصیف می کند.

در چند دهه گذشته، دانشمندان علوم پزشکی در حال بررسی امکان استفاده از سلول های فیبروبلاست برای رشد بافت انسانی هستند که می تواند جایگزین بافت از دست رفته یا آسیب دیده در بیماران انسانی شود. برای این منظور، محققان اندام، پوست، غضروف و حتی نای را رشد داده اند. اما چنین تلاش هایی هنوز در مراحل ابتدایی خود هستند.

یکی از زمینه های تحقیقاتی که ثابت کرده است به ویژه چالش برانگیز است، رشد بافت تاندون است. بافت های مهندسی شده قبلی فاقد خاصیت ارتجاعی لازم برای استفاده در یک بیمار انسانی هستند. تلاش‌هایی برای افزایش خاصیت ارتجاعی با ساخت دستگاه‌هایی که بافت را در حین رشد کشیده و خم می‌کنند، انجام شده است. متأسفانه، این تلاش‌ها بافتی تولید نکرده است که بتواند به اندازه بافت واقعی خم شود، بپیچد و کشیده شود. در این تلاش جدید، محققان رویکرد جدیدی را در پیش گرفته اند. به جای پرورش بافت تاندون در جعبه هایی با دستگاه هایی که آن را می کشند، محققان آن را به روشی شبیه انسان رشد دادند – روی مفصل ساخته شده ای که برای تقلید از شانه انسان ساخته شده بود.






محققان تلاش خود را با اصلاح یک ربات منبع باز که توسط مهندسان Devanthro ساخته شده بود، آغاز کردند تا امکان افزودن یک بیوراکتور و ابزاری برای اتصال بافت جدید را در حین رشد فراهم کند. هنگامی که بیوراکتور و رشته های مو مانند روی شانه ربات قرار گرفتند، تیم برای تحریک رشد، مناطق مربوطه را با مواد مغذی پر کردند. سپس به سلول‌ها اجازه داده شد تا در طی یک دوره دو هفته‌ای رشد کنند، که در طی آن شانه هر روز به مدت 30 دقیقه فعال می‌شد، خم می‌شد، می‌کشید و به روش‌هایی شبیه انسان می‌پیچید. در پایان دوره رشد، محققان بافت به دست آمده را مورد مطالعه قرار دادند و دریافتند که با بافت رشد یافته در محیط ایستا متفاوت است – اما هنوز نمی دانند که آیا این بافت نسبت به روش های دیگر بهبود یافته است یا خیر. برای تعیین اینکه آیا بافت تازه رشد کرده ممکن است به اندازه کافی با بافت واقعی برای استفاده در بیماران انسانی مطابقت داشته باشد، به کار بیشتری نیاز است.

  • استفاده از شانه رباتیک برای رشد بافت تاندون

    نمای نزدیک از محفظه شفاف نرم میزبان ساختار ماده سلولی است. در طی تحریک مکانیکی، آن را در محل تاندون فوق خاری بر روی شانه رباتیک اسکلتی عضلانی قرار می دهد. یک انتهای محفظه به سر استخوان بازو ثابت می شود و دیگری به بند ناف جابجا شده توسط واحد حرکتی بالایی متصل می شود تا سری استخوان-تاندون-عضله موجود در بافت های بومی را تقلید کند. تاندون (یا ساختار سلولی در این مورد)، نیروهای تولید شده توسط عضله (محرک ربات) را دریافت کرده و آنها را به استخوان (بازوی ربات) منتقل می کند. اعتبار: Fisher Studios

  • استفاده از شانه رباتیک برای رشد بافت تاندون

    پلت فرم بیوراکتور انسان نما برای ارائه تاندون های مهندسی شده با تحریک مکانیکی شبیه انسان ساخته شده است. این شامل یک شانه روباتیک است که با یک محفظه بیوراکتور نرم ترکیب شده است. محفظه کوچک که در محل تاندون فوق خاری قرار دارد، حاوی سلول های انسانی است که روی یک ماده بیومیمتیک رشد کرده و با محیط کشت پر شده است. اعتبار: Fisher Studios


محققان داربست مصنوعی را برای کمک به رشد بافت ماهیچه ای آزمایشگاهی ایجاد کردند


اطلاعات بیشتر:
Pierre-Alexis Mouthuy و همکاران، روبات‌های انسان‌نما برای تحت فشار قرار دادن مکانیکی سلول‌های انسانی رشد یافته در بیوراکتورهای نرم، مهندسی ارتباطات (2022). DOI: 10.1038/s44172-022-00004-9

© 2022 Science X Network

نقل قول: استفاده از شانه روباتیک برای رشد بافت تاندون (2022، 27 مه) در 27 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-robotic-shoulder-tendon-tissue.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.