ربات‌های اسکلتی-عضلانی ممکن است روزی به رشد بافت‌های جایگزین برای بیماران پیوندی کمک کنند. پژوهشگران در دانشگاه آکسفورد یک روش نوآورانه برای رشد بافت پیوندی را آزمایش کردند. در این روش از رشد بافت پیوندی به طور مستقیم بر روی ربات‌های انسان‌نما استفاده شده است. برای آشنایی بیشتر با این روش با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

پژوهشگران در دانشگاه آکسفورد بررسی یک روش بالقوه پیشگامانه برای جایگزینی بافت اسکلتی-عضلانی آسیب دیده همچون عضلات، تاندون‌ها و رباط‌ها که نیازهای برآورده نشده‌ای در طب ترمیمی هستند را آغاز کردند. روش پیشنهادی شامل رشد بافت پیوندی به طور مستقیم بر روی ربات‌های انسان‌نمای اسکلتی عضلانی است که نتیجه آن می‌تواند بافتی قوی‌تر و سالم‌تر از پیش برای پیوند به یک بیمار باشد.

رآکتورهای زیستی و تحریک مکانیکی

مهندسی بافت در تلاش است بافت‌های بیولوژیکی را در شرایط آزمایشگاهی با ترکیبی از سلول‌ها، داربست یا ماتریس برای حمایت از رشد بافت جدید و بیورآکتورها تولید کند. بیورآکتورها (رآکتورهای زیستی) اتاق رشد هستند که در آنجا سازه بافت رشد کرده و نوعی از تحریک مکانیکی را فراهم می‌کند. تحریک مکانیکی در شرایط آزمایشگاهی نیاز به تقلید تنش نرمال تجربه شده در بدن (پیچ و تاب خوردگی‌ها) برای تولید بافت دارد. با این حال، بسیاری از بیورآکتورها در عمل با توجه به روش آنها برای تکرار این تنش، ساده و غیر پیشرفته باقی مانده‌اند.

ربات‌های انسان‌نمای اسکلتی عضلانی که در تلاشند مفاصل انسان را کپی کنند وسعت بهتری از حرکات و درجه‌های مختلف آزادی را در مقایسه با محرک خطی مورد استفاده در بیوآکتورها ارائه می‌دهند. آنها (ربات‌های انسان‌نما) می‌‎توانند تمرینات فیزیکی واقع گرایانه‌ای برای پرورش تاندون در حال رشد، رباط‌ها و حتی غضروف فراهم کنند. سپس پژوهشگران می‌توانند بر چگونگی تشکیل بافتهای بدن از طریق استفاده از حسگرهای مختلف تعبیه شده در سامانه بیورآکتور انسان‌نما نظارت کنند.

دکتر Pierre-Alexis Mouthuy از واحد پژوهش‌های پزشکی اسکلتی عضلانی دانشگاه آکسفورد که رهبری این مطالعه را با همکاری پروفسور Andrew Carr بر عهده دارد، گفت: «ماهیت این پژوهش ترکیب استراتژی‌های مهندسی بافت و سامانه پیشرفته رباتیک، به طور ویژه ربات‌های انسان‌نمای اسکلتی عضلانی است».

«بیورآکتورهای موجود مهندسی بافت عمدتاً مبتنی بر تنش تک محوره، کشش و یا فشرده سازی است. و این تنش‌ها نشان دهنده تجربه ضعیفی از آنچه که در داخل بدن اتفاق می‌افتد و حرکات سه بعدی است. این ممکن است مانع از دستیابی به فنوتیپ (رخ نمود یا ویژگی‌های بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی) صحیح و شکل صحیح ماتریس خارج سلولی شود. در نتیجه امکان دارد سازه مهندسی قابلیت لازم را نداشته باشد. پس سامانه‌های بیورآکتور به بهبود نیاز دارند».

نارسایی و صدمات بافت اسکلتی عضلانی تبدیل به یک نگرانی رو به رشد در میان جمعیت مسن شده است و بافت پیوندی بیهوده مسائل اقتصادی، سلامتی و اجتماعی را به همراه دارد. درد و عدم تحرک شایع‌ترین مشکلات به علت نارسایی بافت هستند. اکتشاف بیشتر ممکن است در آینده منجر به برنامه‌های کاربردی میان رشته‌ای در پزشکی و رباتیک شود.

مقاله کامل مربوط به این پژوهش را می‌توان در مجله علوم رباتیک یافت. (Growing tissue grafts on humanoid robots: A future strategy in regenerative medicine?)

بیشتر بخوانید:

>>ربات اسکلتی عضلانی با کمک عضلات رشته‌ای شبیه انسان حرکت می‌کند

>>گام دیگر دانشمندان به سوی باز رشد اندام‌ها

>>هموار شدن مسیر ساخت اندام‌های داخلی انسان با تولید پوست کاربردی

منبع: robohub

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»