Search
Close this search box.
Search

Tissue engineering met een humanoïde bioreactor

Twee technologische (biomedische) innovaties waarmee de afgelopen jaren flinke vorderingen gemaakt zijn op het gebied van de gezondheidszorg, zijn het 'kweken' van menselijke cellen en weefsel en (3D-geprinte) implantaten met biomaterialen. Wetenschappers hebben nu onderzoek gedaan naar een zogenoemde tissue-engineering technologie waarbij menselijke cellen gekweekt worden in een implantaat om sneller herstel, en de groei van weefsel, te bevorderen.

De onderzoekers hebben in de nieuwe studie expliciet gekeken naar mogelijkheden om een bestaande technologie, robot gestuurde bioreactorsystemen, in te zetten voor het ontwikkelen van klinisch inzetbare functionele transplantaten. De techniek voor de humanoïde bioreactor bestaat al ettelijke jaren, maar tot nu toe heeft dat nog niet geleid tot klinisch bruikbare oplossingen.

“Humanoïde robots bieden het vooruitzicht om fysiologisch relevante mechanische stimulatie te bieden aan transplantaten en implantaten die hun klinische implementatie kunnen versnellen”, aldus de studie. De onderzoeksstudie, getiteld ‘Humanoid robots to mechanically stress human cells grown in soft bioreactors’, werd onlangs gepubliceerd in Nature Communitcations Engineering.

Haalbaarheid humanoïde bioreactor

Om de haalbaarheid van een humanoïde bioreactor te onderzoeken, hebben de onderzoekers een flexibele bioreactorkamer ontworpen die kan worden bevestigd aan een gemodificeerd musculoskeletaal (MSK) humanoïde robotschoudergewricht. Vervolgens toonden de onderzoekers aan dat fibroblastcellen in deze kamer kunnen worden gekweekt terwijl ze fysiologische adductie-abductie ondergaan op de robotarm.

Een voorlopige evaluatie van het transcriptoom van de cellen na 14 dagen duidde op een duidelijke invloed van het laadregime op het genexpressieprofiel. Deze vroege resultaten maken onderzoek mogelijk naar de toepassing van MSK-humanoïde robots als een biomechanisch realistischer platform voor toepassingen voor weefselengineering en het testen van biomaterialen.

Vervolgonderzoek

Dit proof-of-concept bioreactorplatform kan cellen in cultuur houden en lading leveren die veranderingen in genexpressie en proliferatie induceert. In het vervolgtraject moet het effect van verschillende laadregimes, steigermaterialen, celtypen en bedrijfsparameters onderzocht worden.

Mogelijke langetermijnvoordelen van een op humanoïde bioreactor gebaseerde strategie zijn onder meer de productie van functionele weefseltransplantaten voor patiënten, de creatie van een verbeterd in vitro kweekmodel voor preklinisch werk en de mogelijkheid om de ontwikkeling van geavanceerde robotsystemen te ondersteunen.

Vijf jaar geleden slaagden wetenschappers van de TU Delft er in om zogenoemd meta-biomateriaal te ontwikkelen waarmee bot ingroei bevorderd wordt. Dat materiaal werd destijds geproduceerd met behulp van een 3D-printer en bestaande biomaterialen. Een recenter voorbeeld van het gebruik van biomaterialen is het biologische 3D-geprint implantaat met lichaamseigen stamcellen. Daarmee kan, bij groot bosletsel, amputatie voorkomen worden.

Ron Smeets

ICT&health World Conference 2024

Ervaar de toekomst van de gezondheidszorg tijdens de ICT&health World Conference van 14-16 mei 2024! Claim alvast jouw ticket en dompel je onder in baanbrekende technologieën en innovatieve oplossingen. Ga in gesprek met collega-experts en verken de kracht van wereldwijde samenwerkingen.

Deel dit artikel!

Lees ook
AI
Hoe AI urologische problemen bij baby’s voorspelt
acute zorg
Zorgsector pleit in kamerbrief voor betere databeschikbaarheid
Datalek Zuyderland
Datalek bij Zuyderland Medisch Centrum
verpleegkundige
1 op 5 zorgmedewerkers wil zonder ICT werken  
Parkinson Punt Zuyd
Website Parkinson Punt Zuyd gelanceerd
Narcolepsie
Nieuwe app voor brede behandelaanpak narcolepsie
Zorgorganisatie ZuidOostZorg pioniert in haar verpleegklinieken ondertussen al volop met de inzet van Medido medicijndispensers.
Verpleegklinieken pionieren succesvol met medicijndispensers
AI-opleiding
AI-opleiding voor medewerkers ETZ
zelfherstel
Zebravis onderzoek werpt nieuw licht op behandeling blindheid
Transparantie zorg
Politiek eist meer transparantie over kwaliteit van zorg
Volg jij ons al?