Консалтинговая группа "Текарт" - центр компетенции "Робототехника".

Подробнее...
Основное меню
Категории новостей
Логотип

Выращивание тканей на человекоподобных роботах: будущее регенеративной медицины?

Последнее десятилетие отмечено захватывающим прогрессом в развитии человекоподобных роботов. Значительный потенциал гуманоидов в будущем включает разнообразные применения, начиная от персональной помощи в медицине и до освоения космоса.

В частности, для более естественного способа взаимодействия с людьми были разработаны гуманоидные роботы. Они нацелены на тщательное, детальное воспроизведение анатомии опорно-двигательного аппарата человека, включая мышцы, сухожилия и кости.

Активируемая искусственными мышцами скелетная конструкция гуманоидов точно способна имитировать несколько степеней свободы и допустимую силу в суставах человека. Как следствие, неудивительно, что они открывают новые возможности в науке и медицине. Предполагается, что роботы с опорно-двигательным аппаратом могут применяться для выращивания мышечной ткани, которую можно будет использовать в операциях по трансплантации тканей.

В условиях старения населения заболевания опорно-двигательного аппарата и травмы тканей становятся все более распространенными, требующими повышенного внимания и финансовых затрат общества. Болезни и ограниченная подвижность стали большой проблемой из-за поражения таких тканей, как сухожилия, связки, кости и хрящи. Перспективной стратегией ремонта может быть трансплантация тканей.

Тканевая инженерия становится возможной с развитием биореакторных систем, которые контролируют условия окружающей среды, необходимые для поддержания жизни клеток и тканей вне организма. Они также обеспечивают химические и механические раздражители, которые способствуют дифференциации отдельных фенотипов клеток внутри выстраиваемой ткани. Однако для создания функциональных трансплантатов тканей требуются более совершенные биореакторы. В частности, сегодняшние биореакторы обеспечивают стимулы, которые не имитируют механическую среду для клеток, и это затрудняет изготовление необходимых тканей.

Механическая стимуляция — это важнейший фактор успешного развития костно-мышечной ткани как в естественных условиях, так и в пробирке. По сравнению со статическими условиями, динамические напряжения, применяемые в лабораторных условиях, как правило, улучшают механические свойства создаваемых тканей, увеличивают число клеток, способствуют улучшенной клеточной дифференциации.

Типичный биореактор ткани состоит из жесткого корпуса, используемого как камера для выращивания тканей в сочетании с линейным приводом, который подвергает конструкцию циклической нагрузке. Эти настольные биореакторы, как правило, способны применять одноосные или двухосные напряжения с программируемым режимом нагрузки.

Основным ограничением таких биореакторов является то, что они плохо имитируют механические нагрузки, которые испытывает тело человека. Сегодня необходимы современные биореакторы с подобными человеческому телу структурой, размерами и конструкцией. В этом контексте гуманоидные роботы со скелетно-мышечным аппаратом становятся весьма актуальными. Имитируя архитектуру человеческого скелета и движения тела в различных условиях, они могли бы помочь в преодолении ограничений существующих биореакторов.

Комментарии

(0) Добавить комментарий

Ищите команду разработчиков? Не можете найти робота для своих нужд? Пишите нам!

Для обратной связи укажите ваш E-mail, он будет доступен только администратору. Так вы сможете оперативно узнать, когда ответ на ваш вопрос будет опубликован



Новые комментарии

Магнитные гусеничные роботы для очистки корпуса судна от продуктов биообрастания
Гость Николай Николаевич
29.12.2023
10:23:08
Очень нравится. Как возможно задействовать в наших водах Азов и Черное море
В CU Boulder создали миниатюрного модульного робота, способного менять форму
Ильяс
04.09.2023
11:07:48
1) "нынешняя итерация CLARI подключена к источнику питания и управления" - если всё это не на борту робота, то робот не так-то и хорош, ...