Des tissus humains cultivés grâce à une épaule de robot

Nature video (Youtube)

Et s’il devenait possible de développer des cellules humaines grâce aux robots ? Un test a été effectué avec une épaule robotique sur laquelle était fixé un bioréacteur visant à "cultiver" un tendon, entraîné grâce aux mouvements du bras. Encore expérimentale, cette méthode pourrait permettre de créer des greffons adaptés pour les patients.

La déchirure des tendons de la coiffe des rotateurs est l'une des causes les plus fréquentes de douleur à l’épaule : elle concerne 25 % des plus de 60 ans. Bien qu’elle puisse être traitée par chirurgie, cela échoue dans 40 % des cas à cause d’une mauvaise cicatrisation. Mais une solution pourrait bien résider dans la création de greffons sur-mesure, développés grâce aux mouvements d’une épaule robotique.

L’ingénierie tissulaire, qui consiste en la création de substituts biologiques de tissus (peau, cartilage, muscles), a connu d’importants progrès depuis 20 ans. Une équipe de l’université d’Oxford, assistée par l’entreprise de robotique allemande Devanthro, a ainsi pu développer des cellules d'un tendon sus-épineux, le tendon reliant le bras à l’épaule. Expérimentale mais prometteuse, l’étude a été publiée sur le 26 mai 2022.

Des robots aux mouvements aussi fluides que les humains ?

En 2017, l’équipe propose d’utiliser un robot humanoïde musculosquelettique à taille réelle. Produits par l’entreprise Devanthro, ces robots visent à imiter le plus fidèlement possible la structure osseuse, musculaire et tendineuse de l’humain, mais aussi toute sa gamme de mouvements articulaires. Une partie du robot orignal a été modifié pour reproduire plus précisément la physiologie d’une épaule humaine, notamment grâce à l’utilisation d’un implant chirurgical d’épaule.

Toutefois, les bioréacteurs - systèmes qui simulent les cellules pour développer des tissus organiques - sont limités lorsqu’ils utilisent la robotique. D’abord, ils imitent mal les contraintes réelles subies par les tendons à cause de mouvements trop linéaires. La plupart des robots humanoïdes sont programmés pour réaliser des mouvements uni-axiaux (par exemple bouger le bras d’avant en arrière), mais sont moins capables de recréer les torsions et les rotations complexes que fait un bras humain en activité. Pour cette étude, les chercheurs se sont donc contentés d’observer la réaction des cellules à de simples mouve[...]

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