Forskere dyrker celler på et robotskelet (men ved ikke, hvad de skal gøre med dem endnu)

Videnskaben om vævsteknologi – eller dyrkning af menneskelige celler til brug i medicin – er meget i sin vorden, med kun de enkleste laboratoriedyrkede celler, der kan bruges i eksperimentelle behandlinger i dag. Men forskere siger, at en ny metode til vævsteknologi potentielt kan forbedre kvaliteten af ​​dette arbejde: at dyrke cellerne på et bevægeligt robotskelet.

Typisk dyrkes celler, der bruges i denne form for regenerativ medicin, i statiske miljøer. Tænk: petriskåle og miniature 3D stilladser. Nogle få eksperimenter i fortiden har vist, at celler kan dyrkes på bevægelige strukturer som hængsler, men disse har kun strakt eller bøjet vævet i en enkelt retning. Men forskere fra University of Oxford og robotteknologifirmaet Devanthro mente, at hvis du ønsker at dyrke stof designet til at bevæge sig og bøje som sener eller muskler, ville det være bedre at genskabe deres naturlige vækstmiljø så præcist som muligt. Så de besluttede at tilnærme en mobil menneskekrop.

Teorien er, at bevægelige celler, som de ville i din krop, vil hjælpe dem med at vokse

At dyrke celler i en faktisk person skaber selvfølgelig alle mulige vanskeligheder, så det tværfaglige team besluttede at tilnærme det menneskelige bevægeapparat så godt de kunne ved hjælp af en robot. Som beskrevet i et papir udgivet i Communications Engineering, tilpassede de et open source-robotskelet designet af ingeniørerne hos Devanthro og skabte et tilpasset vækstmiljø for cellerne, der kan monteres i skelettet for at bøje og bøje efter behov. (Sådanne vækstmiljøer er kendt som bioreaktorer.)

Stedet, de valgte til dette vævslandbrug, var robottens skulderled, som skulle opgraderes for mere præcist at tilnærme vores egne bevægelser. Derefter skabte de en bioreaktor, der kunne monteres i robottens skulder, bestående af strenge af biologisk nedbrydelige filamenter strakt mellem to ankerpunkter, som en hårstrå, med hele strukturen indesluttet i en ballonlignende ydre membran.

De hårlignende filamenter blev derefter podet med menneskelige celler, og kammeret blev oversvømmet med en næringsrig væske designet til at fremme vækst. Cellerne blev dyrket over en periode på to uger, hvor de nød en daglig træningsrutine. I 30 minutter hver dag blev bioreaktoren stukket ind i skulderen og, i mangel af en bedre betegnelse, logrede den rundt (dog på en meget videnskabelig måde).

Her er dog den store advarsel: Mens holdet observerede ændringer i de trænende celler, der var forskellige fra dem, der dyrkes i et statisk miljø, er de faktisk endnu ikke sikre på, om disse ændringer var gode.

Den ledende forsker på projektet, Pierre-Alexis Mouthuy fra University of Oxfords Botnar Institute of Musculoskeletal Sciences, fortalte The Verge, at de forskelle, han og hans kolleger observerede i cellerne, voksede dette måde – som var baseret på måling af aktiviteten og væksten af ​​visse gener – var i bedste fald tvetydige med hensyn til fremtidige medicinske anvendelser.

“Vi viser bare gennemførlighed.”

“Vi får forskelle ud af belastningsregimet [bevægelsen af ​​bioreaktoren i robotskulderleddet], men om disse forskelle betyder bedre celler? Vi ved det ikke endnu, siger Mouthuy. “Vi siger ikke, at dette system er bedre end de andre. Eller der er en bestemt bevægelse, der er bedre end de andre. Vi viser bare gennemførlighed.”

Så: holdet har vist, at dyrkning af celler i et robotskelet bestemt er muligt. Nu skal de bare finde ud af, om det er tiden værd. I papiret nød forskerne dog nogle optimistiske spekulationer om potentialet i denne branche. De begrunder, at detaljerede scanninger af patienter i fremtiden kunne bruges til at skabe led-perfekte replikationer af deres kroppe, hvilket gør det muligt at dyrke vævslignende sener til operationer i en menneskelig simulacra.

For nu er det dog tilbage til tegnebrættet – eller rettere sagt robotskelettet. Som Mouthuy siger: “Vi skal gøre meget mere for at forstå, hvad der virkelig foregår.”