Die Wissenschaft der Züchtung von lebendem menschlichem Gewebe für medizinische Zwecke steckt noch in den Kinderschuhen, wobei nur die primitivsten Exemplare für experimentelle Behandlungen verwendet werden. Die Forschung steht jedoch nicht still - Wissenschaftler aus Oxford sagten, dass eine neue Methode zur Züchtung menschlicher Gewebe es ermöglichen wird, sie mit beweglichen Roboterskeletten zu kombinieren.
Typischerweise werden Zellen für die regenerative Medizin in statischen Umgebungen wie Petrischalen oder Miniatur-3D-Gerüsten gezüchtet. Einige Experimente in der Vergangenheit haben bereits gezeigt, dass Zellen auf beweglichen Strukturen wie Scharnieren kultiviert werden können, aber in diesem Fall erfolgt die Streckung und/oder Faltung von Geweben nur in einer Richtung.
Forscher der Universität Oxford und Roboterentwickler Devanthro schlugen vor, dass, um einen Ersatz für echtes beschädigtes Gewebe zu schaffen, dieses unter Bedingungen gezüchtet werden sollte, die denen nahe kommen, unter denen echte Muskeln „arbeiten“ und sich in alle Richtungen verformen.
Ein interdisziplinäres Entwicklungsteam machte sich daran, den Bewegungsapparat mithilfe eines Roboterskeletts möglichst genau nachzubilden. Als Ergebnis verwendeten sie ein Scheinskelett, das von Devanthro-Ingenieuren in Kombination mit einem Zellkulturmedium entworfen wurde. Es kann in die künstliche Knochenstruktur integriert werden und sich in jede Richtung dehnen/biegen.
In diesem Fall sprechen wir von der Arbeit mit dem Schultergelenk. Der Aufbau der künstlichen Schulter umfasste die Einführung einer sphärischen Außenmembran mit biologisch abbaubaren Fasern, die zwischen den „Ankerpunkten“ – dem Bioreaktor – gespannt wurde.
Die Fasern wurden mit menschlichen Zellen „besamt“ und die Kammer mit einer nährstoffreichen Lösung gefüllt. Zwei Wochen lang wuchsen die Zellen in einem Nährmedium, das täglichen „Belastungen“ ausgesetzt war – für jeweils 30 Minuten wurde der Bioreaktor in die Schulterstruktur belastet und verformt.
Zwar konnten die Wissenschaftler die Veränderungen der „trainierten“ Zellen im Vergleich zu den Kontrollproben feststellen, ob dies jedoch einen Nutzen bringt, ist noch nicht bekannt. Laut Wissenschaftlern demonstrieren sie "einfach die Möglichkeit".
Mit anderen Worten, das Team hat gezeigt, dass es möglich ist, Zellen in einer Roboterskelettstruktur zu züchten, und jetzt müssen sie feststellen, ob ihre Bemühungen die aufgewendeten Ressourcen wert sind. Die Forscher sind jedoch optimistisch und räumen ein, dass es in Zukunft dank detaillierter Scans von Patienten möglich sein wird, Repliken des Skelettsystems von Menschen zu erstellen, mit denen sie beispielsweise beschädigten optimalen Gewebeersatz bilden können Sehnen.
2022-05-27 07:02:08
Autor: Vitalii Babkin