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新智元报道
编辑：袁榭拉燕
【新智元导读】2022年5月26日 ， 牛津大学和Devanthro公司的研究团队在Nature子刊上发表论文 ， 称首次在机器人骨架上生成弹性的人类肌腱细胞 。
机器人不仅能完成人类的工作 ， 现在还能生成能使用的人类器官了 。
牛津大学与Devanthro开发的机器人骨架 ， 其上生成的人造人类肌腱组织可以被拉伸、按压和扭曲 ， 这为未来更成功的医学移植铺平了道路 。
挑战20年来难题：生成可用的人造韧带
人工培养用于医学的人体细胞的组织制造技术 ， 现在很大程度上处于起步阶段 。 当下只有实验室培养的最简单细胞能够用于有限实验性治疗 。
尽管这个研究领域现在仍然是高度实验性的 ， 但到目前为止 ， 由人类细胞样本培育的皮肤细胞、软骨、甚至气管都已经成功植入病人体内 。
但事实证明 ， 培养可用的人类肌腱细胞更为棘手 。
也就是说 ， 在实验室里 ， 做不出能被反复拉伸和扭曲的人造人类韧带 。
在过去的二十年里 ， 研究者们反复探索能生成、培育被反复拉伸的人造肌腱细胞的方法 。 然而 ， 到此前为止 ， 未能产生可用于临床移植的、有完全功能的研究成果 。
不过研究人员称 ， 一种新的组织制造方法有可能改变这些探索的前景：在一个可移动的人形机器人骨架上培养肌腱细胞 。
通常情况下 ， 用于这种再生医学的人造人体细胞是在静态环境中生长的 。 一般是在培养皿和微型三维支架上 。
过去的一些实验表明 ， 人造细胞可以在像铰链这样的移动结构上生长 ， 但这些实验只在单一方向上拉伸或弯曲人造组织 。
不过来自牛津大学和机器人公司Devanthro的研究者们认为 ， 如果你想制造像肌腱或肌肉一样多方向移动和弯曲的人体组织 ， 最好是尽可能准确地重现它们的自然生长环境 。

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当然 ， 在一个真实的人身上培养各种供他人使用的可移植组织 ， 会引发各种法律上、技术上、道德上的困难 。
因此 ， 他们决定仿造人体的移动关节部位的肌肉-骨骼构造 ， 制造一个能和关节同样运动的机器人骨架结构 。
2022年5月26日 ， 牛津大学和机器人公司Devanthro的研究团队在Nature子刊上发表论文 ， 阐述了此项目的成果 。
研究者们改编了Devanthro公司出品的开源人形机器人骨架 ， 并为细胞生成任务开发了一个特别定制的生物反应器 ， 该生物反应器可以安装在机器人骨架上 ， 根据需要扭转和弯曲 。
牛津大学的研究团队领头人Pierre-AlexisMouthuy表示：「临床需求显而易见 ， 如果我们能在体外创造出质量足够好的移植物来用于临床 ， 这将对改善患者的治疗效果有很大帮助 。 任何改进都是非常受欢迎的 。 」
软性反应器+升级机器人 ， 长出能用的人类肌腱
实验第一步是重新设计容纳人造细胞生成物的生物反应器 ， 使其可以连接到一个人形机器人的肩部结构上 。
该机器人结构可以仿效人类肩关节移动 ， 这样就可以用真实的方来式弯曲、拉推、抻展人造的肌腱组织 。
过去的生物反应器都是坚固结构的盒状物 ， 而研究团队创造了一个弹性的生物反应器结构 。
反应器中 ， 人体细胞在一个软性塑料支架上生长 ， 而支架悬挂在两个刚性块锚点之间 。
直观的视觉效果是 ， 软性塑料支架就是一串串可生物降解的细丝 ， 在两个锚点之间伸展开 ， 就像一束头发 。 整个结构被包裹在一个类似气球的外膜中 ， 构成弹性生物反应器 。