La investigación, publicada en la revista ‘Cyborg and Bionic Systems’, busca superar las limitaciones de los biorreactores convencionales, basados principalmente en estiramientos uniaxiales que no reproducen las cargas multidireccionales a las que están sometidos los tendones en el cuerpo humano.

El nuevo sistema permite generar movimientos de aducción y abducción del hombro y monitorizar en tiempo real la deformación de los tejidos mediante sensores flexibles integrados en la plataforma.

Los investigadores utilizaron células madre mesenquimales humanas cultivadas sobre andamios tendinosos descelularizados y compararon su respuesta ante cargas convencionales uniaxiales y la estimulación multiaxial producida por el robot.

Los resultados mostraron que el sistema humanoide logró reproducir deformaciones similares a las experimentadas por los tendones durante el movimiento del hombro, con tensiones máximas de aproximadamente el 3,5% y el 9,5%, según la fuerza aplicada.

Además, la carga multiaxial mejoró la alineación de las células y activó con mayor intensidad los mecanismos de mecanotransducción, es decir, los procesos mediante los que las células responden a las fuerzas mecánicas de su entorno. El análisis detectó también cambios especialmente relevantes en la vía de señalización ‘PI3K-Akt’.

Aunque la estimulación dinámica produjo una reducción moderada de la viabilidad celular, los investigadores señalaron que los resultados apuntan principalmente a “una adaptación mecánica de las células hacia características relacionadas con los tendones”, y no a “un daño celular agudo”.

Los autores consideran que esta tecnología podría contribuir al “desarrollo de injertos tendinosos más funcionales y próximos al comportamiento biomecánico humano”, con posibles aplicaciones futuras en lesiones del manguito rotador y en la ingeniería de tejidos sometidos a cargas mecánicas continuas.