Stanford Tutkijat paljastavat keinotekoisen ihon, joka voi tuntea ja parantua

Kesto kesti vuosikymmenellä, mutta Stanfordin tiimi on kehittänyt keinotekoisen muovimateriaalin, joka jäljittelee ihon kykyä taipua ja parantua sekä antaa aistien signaalien, kuten koskettamisen, lämpötilan ja tuskan, lähettämisen aivoihin.

Se voisi olla valtava harppaus eteenpäin ihmisille, joilla on proteesianne.

MainosMainos

Stanfordin kemiantekniikan professori Zhenan Bao työskenteli 17 tutkijan kanssa kehittämästä tieteestä, joka ilmestyi tänään Science-lehdessä.

Tämä on ensimmäinen kerta, kun joustava, ihon kaltainen materiaali on pystynyt havaitsemaan paineen ja lähettämään myös signaalin. Zhenan Bao, Stanfordin yliopisto

Bao: n perimmäinen tavoite on luoda joustava elektroninen kangas, johon on upotettu antureita, jotka voivat kattaa proteettisen raajan jäljitellä joitain ihon aistitoimintoja.

Se on vain yksi askel kohti tavoitettaan kopioida kosketuksen osa, joka mahdollistaa henkilön erottavan paine-eron pienen kättelyn ja kiinteän otteen välillä.

Lue lisää: Keinotekoiset lihakset valmistettu sipulista iho ja kulta »

MainosMainos

Miten keinotekoinen iho toimii

Keksintö on kaksikerroksinen järjestelmä.

Sen yläkerros kerää aistinventtiä, kun taas pohja kuljettaa nämä signaalit ja kääntää ne ärsykkeiksi, jotka jäljittelevät hermosolujen signaaleja.

Tiimi kertoi ensin, miten se voisi toimia viisi vuotta sitten sanoen, että muoveja ja kumeja voitaisiin käyttää paineantureina mittaamalla niiden molekyylirakenteiden luonnollista joustavuutta, kun he kohtasivat ärsykkeitä. He paransivat tätä ajatusta työntämällä vohvelikuvioon muovia.

miljardeja hiilinanoputkia upotettiin vohveliiseen muoviin. Kun paine kohdistetaan, nanoputket puristuvat yhteen muodostaen sähköä.

Käytettävän paineen määrä aktivoi suhteellisen määrän sähköpulsseja, jotka lähetetään mekanismin kautta. Sitä käytetään sitten piireihin, joissa kuljetetaan sähkön pulsseja hermosoluihin.

MainosMainos

Jotta se olisi aidosti ihottava, koska se voisi taipua rikkomatta, joukkue työskenteli tutkijoiden kanssa, jotka toimivat lupaavalla teknologialla toimivan Xerox-yrityksen PARC: n tutkijoiden kanssa.

Kun materiaalit oli valittu ja otettu käyttöön, tiimin oli määritettävä, miten biologisen neuron tunnistaa signaalin. Ne biomyöntyivät soluja, jotta ne olisivat herkkiä erilaisille valon taajuuksille. Valopulsseja käytettiin prosessien vaihtamiseen solujen sisällä ja pois päältä.

Vaikka optogenetiaa (kuten tekniikka tunnetaan tutkimuskentissä) käytetään vain kokeellisessa vaiheessa, muita menetelmiä todennäköisesti käytetään todellisissa proteesilaitteissa, Bao sanoi.

Mainos

Lue lisää: High Tech -protaattiset aseet antavat Amputees -tavoitteita »

Mitä seuraavaksi tutkimuksessa

Tiimi toivoo kehittävänsä erilaisia ​​antureita erilaisten tuntuva tunteiden toistamiseksi. Toivo on auttaa proteettia erottaa silkki verrattuna turkista tai lasillinen vettä verrattuna kahviin. Päästäksemme tähän tasoon on kuitenkin toinen pitkä prosessi.

MainosMainos

"Meillä on paljon työtä, jotta voisimme tehdä tämän kokeellisista käytännön sovelluksiin", Bao sanoi. "Mutta monien vuosien kuluttua tässä työssä näen nyt selkeän tien, jossa voimme ottaa keinotekoisen ihon. "

Projektissa, joka voi vaikuttaa niin moniin ihmisiin, on hienoa, koska se todella yhdistää ihmiset yhteen yhteisen tavoitteen saavuttamiseksi. Alex Chortos, Stanfordin yliopisto

Benjamin Tee, äskettäinen sähkötekniikan tohtorikoulutettava; Alex Chortos, materiaalitieteen ja -tekniikan jatko-opiskelija; ja Andre Berndt, biotekniikan tutkijatohtori olivat Science-paperin johtavat kirjoittajat.

He sanoivat, että tutkimus on ollut palkitsevaa.

Mainos

"Projektissa, joka voi vaikuttaa niin moniin ihmisiin, on hienoa, koska se todella yhdistää ihmiset yhteen yhteisen tavoitteen saavuttamiseksi", Chortos kertoi Healthline. "Tämä oli tärkeä tekijä hankkeen onnistumisessa, koska eri laboratorioista oli niin paljon ihmisiä. "

Lue lisää: Potilaan kokeet kokeellisen keinotekoisen haimatulehduksen jälkeen»