Grazie alla robotica è possibile ricreare in laboratorio i tessuti di tendine da impiantare, simulando i movimenti e le trazioni a cui sno sottoposti nel corpo umano.
All’università di Oxford hanno realizzato un sistema robotico umanoide per la crescita del tessuto tendineo umano, che collega il muscolo all’osso. I risultati potrebbero migliorare la produzione e la qualità degli innesti di tessuto per un uso futuro nei pazienti e supportare lo sviluppo di sistemi robotici avanzati.
Gli innesti tendinei umani richiedono forze esterne per stimolare la crescita e migliorare la funzionalità. Per più di 20 anni, la robotica ha facilitato la crescita di tessuti ingegnerizzati nei bioreattori che utilizzano dispositivi di stretching, ma i ricercatori non sono ancora in grado di produrre innesti di tessuto completamente funzionali che possono essere utilizzati clinicamente.
I robot umanoidi, che imitano i movimenti e le forze umane in modo più realistico, sono ora in fase di studio come metodo per migliorare la qualità dell’innesto tissutale, poiché gli attuali bioreattori non sono ancora in grado di imitare bene le condizioni di crescita della vita reale o lo stress meccanico.
I ricercatori hanno progettato e dimostrato la combinazione di una camera bioreattore morbida e flessibile con un’articolazione della spalla del robot umanoide, che ha permesso di applicare movimenti complessi direttamente alle cellule.
Il robot è stato in grado di imitare i movimenti della spalla umana ed esercitare forze di allungamento realistiche sulle cellule tendinee in crescita nella camera. Gli autori hanno scoperto che dopo 14 giorni, il grado di forza esercitato dai movimenti del robot ha influenzato la crescita delle cellule umane e la loro espressione genica rispetto alla coltura statica.
Questo approccio potrebbe offrire nuove opportunità per lo sviluppo di sistemi robotici per l’ingegneria tissutale e modelli di coltura migliorati per un uso futuro nei pazienti umani. Ulteriori ricerche indagheranno in modo più dettagliato gli effetti di vari regimi di carico della forza, materiali di impalcatura e tipi di cellule.
Immagine: Fisher Studios
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