Zašto istraživači trljaju računalne miševe robotikom?

skup robotskih ruku

  • Potpuno nova istraživačka studija otkriva da je mehanoterapija isporučena robotom smanjila oštećenja mišićnog tkiva, kao i povećala rad na popravku mišićnog tkiva kod računalnih miševa s ozbiljnom ozljedom mišićnog tkiva skeletne noge.
  • Znanstvenici su također utvrdili da je mehanoterapija izazvala smanjenje određenog leukocita zaduženog za oticanje.
  • Zatim će istraživači zasigurno zahtijevati provjeru ima li mehanoterapija potpuno iste učinke kod osoba s ozbiljnom ozljedom koštanog mišićnog tkiva, kao i može li se to znanstveno koristiti.

Skeletno mišićno tkivo omogućuje tijelu da se preseli, kao i da zadrži položaj. Izravna ozljeda - na primjer, od ozljede - može naštetiti aktivnosti pojedinca, kao i načinu života.

Ljudi su već bezbroj godina koristili terapiju masaže, kao i razne druge mehanoterapije kako bi umanjili povrijeđena i ozlijeđena mišićna tkiva. Međutim, znanstvena istraživanja koja stoje iza učinaka terapije masažom zapravo nisu pažljivo provjerena.

"Mnogi su ljudi pokušavali proučiti blagotvorne učinke masaže i drugih mehanoterapija na tijelo, ali do ovog trenutka to nije učinjeno na sustavan, reproducibilan način", opisuje vodeći pisac ove istraživačke studije dr Bo Ri Seo, dr. Sc.

"Naš rad pokazuje vrlo jasnu vezu između mehaničke stimulacije i imunološke funkcije", nastavlja on.

Radovi na popravku mišića

Kao i velik dio tijela, koštano mišićno tkivo može se popraviti. Postupak uključuje 3 faze:

  • razaranja kao i oteklina: 1–3 dana
  • popravci: 3-4 tjedna
  • poboljšanje: 3-6 mjeseci

Kad se dogodi ozljeda mišićnog tkiva, vlakna mišićnog tkiva pucaju i nestaju. Bijela krvna zrnca ulaze na web mjesto ozljede, uklanjajući mrtve stanice mišićnog tkiva, kao i uključivanjem stanica koje pomažu u uspostavljanju imunološke povratne informacije. To se sastoji od lansiranja razvojnih varijabli, citokina, kao i kemokina.

Tijekom faze popravljanja, satelitske stanice ili stanice preteče mišićnog tkiva proširuju se i odvajaju pravo u stanice mišićnog tkiva. Ove nakon te promjene ozlijeđuju stanice u vlaknima mišićnog tkiva, kao i označavaju tipove stanica.

U fazi obnove rastu vlakna mišićnog tkiva i označavaju ćelijske sporazume. Međutim, značajne ozljede mogu potaknuti razvoj debelih označenih stanica, ometajući rad na popravku mišićnog tkiva, kao i dovodeći do nedovoljne obnove značajki mišićnog tkiva.

Nezadovoljeni zahtjevi za terapijom

Unatoč poteškoćama, medicinska terapija ostaje trenutni zahtjev za njegom ozbiljnih ozljeda mišićnog tkiva.

Prepoznavši zahtjev za učinkovitom neinvazivnom terapijom za ozbiljne ozljede skeletnog mišićnog tkiva, znanstvenici sa Sveučilišta Harvard u Cambridgeu, MA, proveli su istraživanje koje je istraživalo korištenje mehanoterapije kao moguće terapije.

Njihova su se pretraživanja pojavila u časopisu Science Translational Medicine.

Dr. Seo, doktor znanosti na Wyss Institutu na Harvardu, pojasnio je za "Detonic.shop":

“Naša prethodna studija pokazala je blagotvorne učinke kompresijskog opterećenja na regeneraciju skeletnih mišića. Na temelju nalaza htjeli smo razviti [znanstveno] potvrđen, optimalan protokol za mehanoterapiju i razumjeti mehanizme povezane s terapijskim učincima. ”

Znanstvenici su stvorili vanjski robotski alat za opskrbu specifičnim, reguliranim i mjerljivim stresom mišićnog tkiva nogu u računalnim miševima. Znanstvenici su također koristili ultrazvuk za mjerenje povratnih informacija stanica o upotrijebljenoj napetosti.

Jedan do 14 dana nakon ozljede, istraživači su računalnim miševima u terapijskom timu nudili mehanoterapiju sa stresom koji predstavlja pritisak mišića od 10, 20 ili 40% tijekom 5 minuta svakih 10-12 sati. Istraživači se nisu bavili računalnim miševima u kontrolnom timu.

Poboljšani praktični krajnji rezultati

U usporedbi s kontrolnim računalnim miševima, računalni miševi u terapijskom timu pokazali su značajno smanjenje oštećenja mišićnog tkiva kao i ožiljke. Pisci također imaju na umu povećanu veličinu mišićnih vlakana, što je pokazatelj popravnih radova, kao i oporavka žilavosti.

Budući da su radovi na popravljanju mišićnog tkiva bili usporedivi u 10, 20, kao i u 40% timova, istraživačka je studija nastavila koristiti stres od 20% stresa mišićnog tkiva koji je uspostavljen za nastavak eksperimenata.

Kako bi otkrili kako je mehanoterapija reklamirala rad na popravljanju mišićnog tkiva, znanstvenici su s vremenom mjerili i stupnjeve upalnih varijabli - citokina kao i kemokina.

Istraživanje je utvrdilo da je mehanoterapija smanjila stupnjeve citokina zaduženog za aktivnost neutrofila većinom do 3. dana. Neutrofili pomažu u čišćenju slomljenih stanica, kao i u povezivanju s raznim drugim stanicama radi oglašavanja popravnih radnji, kao i imunološke povratne informacije. Neutrofili također doprinose oticanju.

Kako bi shvatili zašto su neutrofili, kao i citokini, ispraznili mišićno tkivo, znanstvenici su ubacili fluorescentnu tvar izravno u mišićno tkivo. Uočili su da mehanoterapija ravno stvara ovaj egzodus iz mišićnog tkiva.

Zatim su istraživači uzgojili satelitske stanice - koje su u osnovi matične stanice mišićnog tkiva - s varijablama koje proizvode neutrofili. Željeli su analizirati njihov utjecaj na popravke mišićnog tkiva.

Autori istraživačkih studija otkrili su da su varijable izlučene neutrofilima isprva oglašavale popravke, no kada su postojale dulje vrijeme, ometale su proizvodnju vlakana mišićnog tkiva.

Nakon što su pregledali vlakna mišićnog tkiva nastala u oba tima nakon 14 dana, znanstvenici su otkrili da stanice mišićnog tkiva nogu tretirane mehanoterapijom uključuju mnogo više ljubaznih vlakana IIX.

Vlakna tipa IIX imaju veću veličinu i mogu generirati povišeni tlak, konstantan s rezultatima koje su znanstvenici vidjeli na računalnim miševima koji su dobili mehanoterapiju.

U posljednjem eksperimentu, istraživači su koristili terapiju antitijelima za uklanjanje neutrofila u računalnim miševima tijekom prva 3 dana nakon ozljede. Utvrdili su da se mišićno tkivo izliječenih računalnih miševa brže oporavlja.

Otkrili su da su i mehanoterapija i terapija antitijelima rezultirali znatno smanjenim oštećenjima mišićnog tkiva, kao i rastom većih vlakana mišićnog tkiva.

Zaključci kao i budućnost

Dr Bert Mandelbaum, koji nije povezan s istraživačkim istraživanjem, također je razgovarao s MNT-om. Dr. Mandelbaum je specijalist ortopedije na Institutu Cedars-Sinai Kerlan-Jobe, kao i ko-direktor Centra za regenerativnu ortobiologiju Cedars-Sinai u Los Angelesu.

Bio je očaran spekulativnim stilom - osobito pomoću robotike za "propisivanje" pojedinosti mišićnog tkiva, a nakon toga je analizirao organske varijable koje serije stvaraju.

Govoreći o ishodima, vodeći pisac dr. Seo obavijestio je MNT:

"Bilo je super uzbudljivo vidjeti da ozbiljno ozlijeđeni mišić liječen biološkim/neinvazivnim kompresijskim opterećenjem pokazuje usporedive funkcionalne ishode s onima koji se liječe bioterapijskim terapijama pronađenim u drugim studijama."

"Također, bili smo iznenađeni činjenicom da su neutrofili značajno uključeni u ovaj proces izravno utječući na aktivnosti progenitornih stanica mišića", nastavio je.

„Osim toga, otkrili smo da tlačno opterećenje brzo smanjuje neutrofile i s njima povezane čimbenike do 3. dana nakon ozljede - s ovom promjenom […] koja je ograničena na ozlijeđeno mjesto. To čini mehanoterapiju izvrsnim terapijskim kandidatom za pacijente koji već koriste druge medicinske intervencije ili postojeće zdravstvene komplikacije - na primjer, upalne bolesti. "

On je rekao: „Naši nalazi temelje se na [studijama] na miševima, pa su potrebne daljnje studije kako bi se potvrdio njihov utjecaj na veće životinje i ljude. Nadalje, budući da se kinetika i amplitude imunološkog odgovora mogu razlikovati ovisno o vrstama ozljeda, potrebno je u skladu s tim optimizirati kako i što isporučiti. ”

U presudi je dr. Mandelbaum obavijestio MNT: "Mislim da je to sjajna hipoteza, nešto što treba dokazati s vremenom."

.