3D nyomtatott bioaktuátor utánozza az emberi izmok és csontok kapcsolatát

Az ETH Zürich kutatói létrehoztak egy biohibrid robotikai komponenst. A kísérlet célja az volt, hogy sejtek nyomtatásával utánozzák, miként kapcsolódnak az inak az izomhoz és a csonthoz.

„A megoldásunk egy 3D-bionyomtatott aktuátoron alapul, amely szerkezetében és működésében is utánozza az izom, illetve a csont közötti természetes kapcsolatot” – nyilatkozta Miriam Filippi, a- svájci egyetem Puha Robotikai Laboratóriumának kutatója, egyben a tudományos publikáció vezető szerzője.

„A nyomtatott sejtszövetből kifejlesztettünk egy inat, amelynek merevsége az élő izom és egy csontot utánzó merev szegmens között helyezkedik el. Ez lehetővé teszi a puha biológiai és a merev szintetikus elemek stabil összekapcsolását.”

A kutatók izomsejtekből és kötőszöveti sejteket tartalmazó, ínszerű horgonyokból hozták létre az aktuátort. Ezeket platformra nyomtatták, majd számítógépes elemzéssel optimalizálták a komponens alakját és szerkezetét.

Az első tesztek szerint a bioaktuátor megbízható és hosszú távon stabil összehúzódási képességet mutatott. A kutatók szerint ez kulcsfontosságú a biohibrid elemek robotikai rendszerekben való felhasználásában.

3D nyomtatott út az izom- és csontrendszert imitáló robotok felé

„Megtesszük a következő nagy lépést az izom- és csontrendszert utánzó robotok felé azzal, hogy vizsgáljuk, miként lehet valódi izmokat és inakat működő egységekbe integrálni” – idézi a The Engineer Robert Katzschmann professzort, a Soft Robotics Lab vezetőjét.

„A munkánk bemutatja, hogyan lehet felhasználni a mesterségesen létrehozott biológiai szövetet a természetes izom-csontrendszer mechanikájának újrateremtésére, ezáltal előmozdítva mind az alapkutatást, mind az alkalmazásokat a puha robotika, a természet ihlette technológiák és a regeneratív orvoslás területén.”

A kutatók hangsúlyozták, hogy a biológiai szövetek mérnöki felhasználása segíti a természetes izom-csontrendszerek mechanikai működésének újrateremtését.

Gábor János, NEW technology