Концепция выращивания клеток на скелете робота

Тканевая инженерия находится в самом начале своего развития и сегодня только самые простые клетки выращенные в лаборатории могут быть использованы в экспериментальных методах лечения. Но исследователи утверждают, что новый метод выращивания клеток на подвижном скелете робота может потенциально улучшить развития этого направления.

Обычно клетки используемые в регенеративной медицине выращиваются в статичной среде. Однако несколько экспериментов в прошлом показали, что их можно выращивать на подвижных структурах, таких как шарниры, которые растягивали/сгибали ткань только в одной плоскости. Исследователи из Оксфордского университета и робототехнической компании Devanthro решили, что для выращивания материи, предназначенной для движения и сгибания, необходимо как можно точнее воссоздать естественную среду ее роста.

Для воспроизведения человеческой опорно-двигательной системы междисциплинарная команда адаптировала скелет робота с открытым исходным кодом компании Devanthro и создала специальную среду для выращивания клеток, которую можно внедрить в скелет.

Местом для выращивания тканей был выбран плечевой сустав робота. На него был установлен биореактор, состоящий из нитей биоразлагаемых волокон, натянутых между двумя точками крепления. Вся конструкция была заключена во внешнюю мембрану, напоминающую воздушный шар.

Затем в нити были посеяны человеческие клетки, а камера была заполнена питательной жидкостью для стимулирования их роста. Клетки выращивались в течение двух недель, в течение которых они ежедневно "тренировались" за счет движения сустава. Отмечается, что хотя команда наблюдала изменения в "тренируемых" клетках, по сравнению с теми, которые росли в статичной среде, они пока не уверены, что эти изменения были полезны.

Ведущий исследователь проекта, Пьер-Алексис Мутуй из Оксфордского университета, рассказал, что различия, которые он и его коллеги наблюдали в клетках, выращенных таким образом в лучшем случае неоднозначны с точки зрения будущего медицинского применения.

"Мы действительно получаем различия в режиме нагрузки, но означают ли эти различия улучшение клетки? Мы пока не знаем, - говорит Маутуй. - Мы не говорим, что эта система лучше других. Или есть конкретное движение, которое лучше других. Мы просто показываем осуществимость".

Команда показала, что выращивание клеток на скелете робота, безусловно, возможно. Теперь им осталось выяснить, есть ли в этом практический потенциал. В своей статье исследователи, тем не менее, высказали несколько оптимистичных предположений. Они считают, что в будущем детальное сканирование пациентов может быть использовано для создания идеальных копий их тел, позволяющих выращивать такие ткани, как сухожилия, для проведения операций на симулякре человека.

Статья опубликована в журнале Communications Engineering.

Фото: Fisher Studios