Reconstruction de tissus humains assistée par un robot
Le tissu tendineux humain, qui relie les muscles et les os, est régénéré par un système robotique
La technologie a progressé pour faciliter la régénération des tissus humains qui, à la suite d’un traumatisme, doivent être régénérés. Des chercheurs de l’université d’Oxford (Royaume-Uni) ont mis au point un système robotique humanoïde pour la croissance du tissu tendineux humain, qui relie les muscles aux os.
Les résultats, qui ont été publiés dans Nature Communications Engineering, pourraient améliorer la production et la qualité des greffes de tissus pour une utilisation future sur les patients et contribuer à l’avancement des systèmes robotiques.
Pour que les greffes de tendons humains puissent stimuler leur croissance et améliorer leur fonctionnalité, des forces externes sont nécessaires. Depuis plus de 20 ans, la robotique facilite la croissance de tissus artificiels dans des bioréacteurs à l’aide de dispositifs d’étirement, mais les chercheurs n’ont pas encore mis au point de greffons tissulaires cliniquement viables.
Les robots humanoïdes, qui imitent les mouvements et les forces humaines de manière plus réaliste, sont étudiés comme moyen d’améliorer la qualité des greffes de tissus, car les bioréacteurs d’étirement actuels ne peuvent pas simuler de manière adéquate les conditions de croissance ou les contraintes mécaniques du monde réel.
Ils sont étudiés comme un moyen d’améliorer la qualité des greffes de tissus, car les bioréacteurs d’étirement actuels ne peuvent pas simuler avec précision les conditions de croissance ou les contraintes mécaniques du monde réel.
L’équipe de Pierre-Alexis Mouthuy et de ses collègues a conçu et démontré la combinaison d’une chambre de bioréacteur souple et flexible avec une articulation d’épaule de robot humanoïde, permettant d’appliquer des mouvements complexes directement aux cellules. Le robot a pu imiter les mouvements de l’épaule humaine et appliquer des forces d’étirement réalistes aux cellules tendineuses en croissance dans la chambre.
Après 14 jours, les auteurs ont découvert que la quantité de force exercée par les mouvements du robot affectait la croissance des cellules humaines et l’expression des gènes par rapport à une culture statique.
Cette stratégie pourrait offrir de nouvelles possibilités pour le développement de systèmes robotisés pour l’ingénierie tissulaire et des modèles de culture améliorés pour une utilisation future sur des patients humains.
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