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施耐德/SCHNEIDER
組織工程科學(xué)--或培養(yǎng)用于醫(yī)學(xué)的人類細(xì)胞--在很大程度上處于起步階段，今天只有最簡單的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的細(xì)胞能夠用于實(shí)驗(yàn)性治療。但研究人員稱，一種新的組織工程方法有可能提高這項(xiàng)工作的質(zhì)量：在一個(gè)移動的機(jī)器人骨架上培養(yǎng)細(xì)胞。
通常情況下，用于這種再生醫(yī)學(xué)的細(xì)胞是在靜態(tài)環(huán)境中生長的。想想看：培養(yǎng)皿和微型三維支架。過去的一些實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞可以在像鉸鏈這樣的移動結(jié)構(gòu)上生長，但這些實(shí)驗(yàn)只在單一方向上拉伸或彎曲了組織。不過現(xiàn)在，來自牛津大學(xué)和機(jī)器人公司Devanthro的研究人員認(rèn)為，如果想要培育像肌腱或肌肉一樣移動和彎曲的物質(zhì)，那么最好是盡可能準(zhǔn)確地重現(xiàn)它們的自然生長環(huán)境。所以他們決定近似于一個(gè)移動的人體。
當(dāng)然，在一個(gè)真正的人身上生長細(xì)胞會產(chǎn)生各種困難，所以這個(gè)跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)決定使用一個(gè)機(jī)器人盡可能地接近人類的肌肉骨骼系統(tǒng)。據(jù)了解，他們改編了由Devanthro公司工程師設(shè)計(jì)的開源機(jī)器人骨架并為細(xì)胞創(chuàng)建了一個(gè)定制的生長環(huán)境，該環(huán)境可以安裝在骨架上并根據(jù)需要彎曲。據(jù)悉，這種生長環(huán)境被稱為生物反應(yīng)器。
研究人員對機(jī)器人的肩關(guān)節(jié)進(jìn)行升級從而使其能更準(zhǔn)確地接近人類的運(yùn)動。然后，他們創(chuàng)造了一個(gè)可以安裝在機(jī)器人肩部的生物反應(yīng)器，其由兩根可生物降解的絲線組成并在兩個(gè)錨點(diǎn)之間伸展，就像一束頭發(fā)，整個(gè)結(jié)構(gòu)被包裹在一個(gè)類似氣球的外膜中。
然后在這些毛發(fā)狀的細(xì)絲上播種了人類細(xì)胞并在室中注入了旨在促進(jìn)生長的富含營養(yǎng)的液體。細(xì)胞在兩周的時(shí)間內(nèi)生長，在此期間，它們享受每天的例行鍛煉。每天有30分鐘，生物反應(yīng)器被塞進(jìn)肩部搖擺起來。
但最大的問題是：雖然研究小組觀察到運(yùn)動細(xì)胞的變化跟那些在靜態(tài)環(huán)境中生長的細(xì)胞不同，但他們實(shí)際上還不確定這些變化是否有任何好處。
該項(xiàng)目的首席研究員、牛津大學(xué)Botnar肌肉骨骼科學(xué)研究所的Pierre-Alexis Mouthuy告訴The Verge，他和他的同事在以這種方式生長的細(xì)胞中觀察到的差異--這些差異是基于測量某些基因的活性和生長--就未來的醫(yī)學(xué)應(yīng)用而言，充其量是模糊的。
因此，該團(tuán)隊(duì)表示在機(jī)器人骨架中生長細(xì)胞當(dāng)然是可能的。現(xiàn)在，他們只需要找出它是否值得花時(shí)間。而在發(fā)表的相關(guān)論文中，研究人員對這一行的潛力享有一些樂觀的猜測。他們的理由是，在未來，病人的詳細(xì)掃描可以用來創(chuàng)建他們身體的關(guān)節(jié)完美的復(fù)制品，并允許像肌腱這樣的組織在人類模擬的手術(shù)中生長。
不過現(xiàn)在，它又回到了繪圖板上--或者說機(jī)器人的骨架。正如Mouthuy所說的--“我們需要做更多的工作來了解真正發(fā)生了什么。”
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