让我们用人形机器人来培育移植器官

生物混合机器人可以制造出更好的实验室培育组织
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图中所示的Eccerobot等人形机器人,能近乎完美地模仿人类的解剖结构。类似的机器人技术可用于在实验室培育更好的组织和器官。Kevan/Flickr CC By 2.0

科学家们已经在实验室里培育出了肌肉骨骼迷你器官。但这些组织通常都很小、很简单,而且相当脆弱。这部分是因为培养皿无法与人体相比。

以骨骼肌为例。生物反应器——通常是温暖潮湿的容器,细胞在其中生长——可能会诱导实验室培育的肌肉产生一些简单的运动,但这与人体多方向的弯曲和拉伸完全不同,而这种运动有助于我们的肌肉生长和变强。因此,牛津大学的两名科学家提议,我们应该使用人形机器人来培育工程化组织。他们的文章于周三发表在《机器人技术》(Science Robotics)杂志上

该研究的合著者、组织工程师Pierre Mouthuy表示:“没有比人体本身更好的生物反应器了,所以我们越能复制这种环境,获得功能性工程组织的机会就越大。”

KenshiroEccerobot这样的机器人能以精细的细节复制人类的解剖结构,作者们写道,我们可以利用它们来培育更好的组织移植物,这些移植物可以移植到患病的人类身上。

对于肌腱、韧带、骨骼和软骨,人形机器人可以模拟各种类型和方向的逼真结构和运动。这有助于更多的细胞发育并分化成复杂的组织。

这些生物反应器会是什么样子?Mouthuy说,也许科学家可以将机器人身体部位浸泡在生物反应器的营养液中——但这会带来腐蚀机器金属或损坏其电子设备的风险。另一种解决方案可能是将工程化组织包裹在膜或人造皮肤中,这样发育中的组织就能获得所需的所有水分和营养,而机器人则保持干燥。Mouthuy和该研究的合著者Andrew Carr已经在开发一些原型,并希望很快就能知道人形生物反应器的概念是否可行。

如果有效,人形生物反应器最终可能能够培育更复杂的组织和器官,例如实验室培育的心脏。此外,作者们指出,它们可能有助于制造出对人类更安全的机器人,以及其他的机器人进步——例如“生物混合人形机器人”,它们的运动由细胞而非机械控制。

 

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