Наука о тканевой инженерии — или выращивании человеческих клеток для использования в медицине — пока только развивается. Лишь простейшие выращенные в лаборатории клетки годятся для применения в экспериментальных методах лечения. Однако новый метод тканевой инженерии предлагает выращивание клеток на подвижном скелете робота.
Как правило, живые клетки выращивают в статических условиях: нужны только чашки Петри и миниатюрные 3D-каркасы. Ранее было доказано, что выращивать ткань можно и на движущихся структурах, таких как шарниры. Однако они растягивали или изгибали ткань только в одном направлении. Но исследователи из Оксфордского университета и робототехнической фирмы Devanthro решили, что для создания тканей, способных двигаться и изгибания, лучше всего воссоздать их естественную среду роста как можно точнее. Поэтому команда ученых решила имитировать скелетно-мышечную систему человека с помощью робота.
В статье, опубликованной в Communications Engineering, описано, как ученые адаптировали скелет робота с открытым исходным кодом и создали специальную среду для выращивания клеток (биореактор) на нем так, чтобы они гнулись и растягивать во всех нужных направлениях.
Для это был выбран плечевой сустав. Затем исследователи создали биореактор, который можно разместить на искусственном плече с помощью биоразлагаемых нитей, натянутых между двумя опорными точками, словно пучок волос. Затем вся эта структура была заключена во внешнюю мембрану, похожую на воздушный шар.
Затем тонкие нити засеяли человеческими клетками, а камеру с плечом заполнили богатой питательными веществами жидкостью, предназначенной для стимулирования роста. Клетки выращивали в течение двух недель и ежедневного их «тренировали» в течение 30 минут.
Команда отметила разницу между тренирующимися клетками и выращенными в статической среде. Однако исследователи еще не уверены, были ли эти изменения полезными.
Ведущий исследователь проекта Пьер-Алексис Мути из Ботнарского института скелетно-мышечных наук Оксфордского университета рассказал The Verge, что различия были основаны на измерении активности и роста определенных генов. И они были, в лучшем случае, неоднозначными с точки зрения будущего медицинского применения.
То есть, ученые показала, что выращивание живых клеток на робоскелете возможно. Теперь им предстоит выяснить, есть ли от этого польза. Потенциально, что в будущем данные пациентов можно будет использовать для создания точных копий их тел, что позволит выращивать разные ткани для проведения операций на копиях человека.