科学家开发出类人型生物反应平台，以产生仿人机械活动刺激的工程肌腱。它包含了一个机械肩膀和一个软性生物反应腔。微小的生物反应腔位于冈上肌腱部位，内部充满培养液，并含有生长在仿生材料上的人类细胞。（图片来源：Fisher工作室）
牛津大学（University of Oxford）和Devanthro GmbH的研究团队改良了一个具有拉伸功能的机械肩膀以培养有用的人类肌腱组织。他们的论文发表在《通讯·工程》（Communications Engineering）杂志上，他们描述了机械肩膀的改良及其用作生物反应器生产人体组织的过程。
过去数十年，医学科学家一直在研究成纤维细胞生产人体组织的可能性，以替代患者缺失或受损的组织。最终，研究人员能够培育器官、皮肤、软骨，甚至气管。但这些研究仍不成熟。
软透明室的特写，容纳一个细胞材料结构。在机械刺激过程中，它被定位在肌肉骨骼机器人肩膀上的冈上肌腱位置。腔室的一端固定在肱骨头上，另一端连接到顶部运动单元移位的脊髓上，模仿天然组织中的骨-肌腱-肌肉系列。肌腱（在这里是细胞材料结构）接收肌肉（机器人驱动器）产生的力，并将其传递到骨骼（机器人手臂）。（图片来源：Fisher工作室）
（图片来源：Fisher工作室）
培育肌腱组织是研究中一个被证实特别具有挑战性的领域。之前的生物工程生产的组织缺乏人体应用所需的弹性。科学家尝试过建造在肌腱生长过程中拉伸和扭转肌腱组织的设备，以增加肌腱弹性。不幸的是，这些努力并不能生产令人满意的肌腱组织，使其满足真实组织拉伸和扭转的程度。研究人员在这次新的尝试中使用了新的方法。与之前在有拉伸设备的盒子中培养肌腱组织不同，研究人员用了一个更加接近人体肌腱生长的方法，使用人造关节模拟人的肩膀。
研究人员首先改良了一种Devanthro工程师开发的开源机器人，使其具有外加生物反应器和连接新的组织生长的工具。一旦生物反应器和毛发样的纤维被放在机器人的肩膀，团队就用营养素填充相关的区域并刺激组织生长。细胞随后生长了两周，期间机器肩膀每天会激活30分钟，像人体一样拉伸和扭转肌腱组织。待到生长的末期，研究人员研究了组织生长的结果并发现这些组织与静态环境中生长的不一样，但是他们仍不清楚这与其他方法相比是否得到提升。我们仍然需要更多的研究，以确定新生长的组织是否足够接近供病人使用的肌腱。
作者：Bob Yirka
翻译：陈振翀
审校：郭晓
引进来源：Medical Xpress
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