В нескольких словах
Ученые из разных стран работают над созданием роботизированных протезов из живых тканей, открывая новые горизонты в биоинженерии и медицине.
Ученые из разных стран работают над созданием роботизированных протезов нового поколения, используя для этого живые ткани. Инновационные разработки направлены на создание протезов, способных двигаться, регенерироваться и создаваться из клеток самого пациента. Это открывает новые горизонты в биоинженерии и медицине.
Исследователи из Токийского университета, в сотрудничестве с коллегами из других японских университетов, уже создали роботизированную руку, способную двигать пальцами. В Барселоне ученые научились воссоздавать внутреннюю структуру мышц с помощью 3D-биопечати. Это позволяет не только воссоздать форму мышцы, но и обеспечить ее функциональность.
Профессор Масахару Такеучи из Токийского университета отмечает, что эта технология может быть применена в разработке протезов, для тестирования лекарств на мышечных тканях, а также в исследованиях мышечной физиологии. Команда Такеучи создала самую большую на данный момент роботизированную руку, состоящую из тонких мышечных тканей, выращенных в питательной среде, и биосовместимых полимеров с тонкими поддерживающими тросами.
Основной сложностью было обеспечение достаточной силы для движения руки. Решением стало создание структуры из скрученных мышечных тканей, напоминающих роллы суши, которые затем объединяются в сложную многосуставную конструкцию (MuMuTAs). Эти структуры интегрированы в роботизированный механизм, управляемый тросами.
В Институте Биоинженерии Каталонии (IBEC) работают над альтернативными методами стимуляции, используя датчики и электроды, интегрированные непосредственно в мышцу. Это позволяет добиться более локализованного и контролируемого воздействия. Директор IBEC подчеркивает важность изучения реакции мышц на различные препараты.
IBEC также занимается созданием функциональных мышц с использованием биочернил, сочетающих биосовместимые материалы и живые клетки. Ученые научились воспроизводить сложные внутренние структуры, что обеспечивает функционирование органов. По словам исследователя из IBEC, Флоренсии Лескано, это позволяет добиться большей функциональности при создании протезов.
Исследователи видят большие перспективы в этих разработках, надеясь на создание протезов, которые будут максимально соответствовать человеческим мышцам. Для этого необходимо разработать способы управления мышечными тканями через нервные сигналы и обеспечить долгосрочную жизнеспособность тканей вне лаборатории. Также стоит задача создания системы кровоснабжения для тканей.
Биоинженерия обещает изменить подходы к медицинским и фармакологическим исследованиям. Вместо испытаний на животных можно будет использовать биомодели, напечатанные в лаборатории. Это ускорит получение результатов и повысит точность испытаний. В США уже разрешено использование биопечатных тканей для оценки лекарств, а в Европе этот процесс идет медленнее.
Эта работа является частью глобального стремления к улучшению качества жизни и открывает новые возможности для медицины будущего. #биоинженерия #медицина #роботизация #протезирование #наука #технологии #будущее #IBEC #Токио
