Pielea artificială ar putea reda simțurile oamenilor fără membre
Acum ceva timp, scriam că L’Oreal vrea să printeze țesuturi similare pielii umane pentru a-și testa produsele. Se pare că nu e singura companie care are în vedere tehnica asta.
Pielea artificială, creată într-un laborator, are aceleaşi ”capacităţi tactile” precum epiderma umană, descoperire ce ar putea permite oamenilor cu proteze la membre să simtă într-o zi, afirmă cercetătorii de la Agenţia pentru Ştiinţă, Tehnologie şi Cercetare din Singapore.
Savanţii au fost capabili să trimită senzaţia tactilă ca un impuls electric către celulele creierului şoarecilor. Aceste impulsuri sunt asemănătoare simţurilor tactile ale oamenilor, scriu cei de la Live Science.
Pielea elastică, flexibilă, este realizată dintr-un cauciuc sintetic, conceput drept o structură care va face face deosebire între sensibilitate şi presiune printr-o piramidă la scară mică, un fel de mini-arcuri interne. Oamenii de ştiinţă au stropit cauciucul sensibil la presiune cu nanotuburi de carbon. Aceşti cilindri microscopici de carbon conduc extrem de bine electricitatea astfel încât, atunci când materialul este atins, generează un şir de impulsuri de la senzor. Seria de impulsuri este apoi trimisă la celulele creierului, într-un mod asemănător cu cel în care receptorii tactili din pielea umană trimit senzaţii la creier.
„Noi am fost capabili să creăm un sistem foarte asemănător cu receptorii mecanici biologici”, a declarat autorul principal al studiului, Benjamin Tee, savant la Agenţia pentru Ştiinţă, Tehnologie şi Cercetare din Singapore.
Pentru a testa dacă pielea ar putea crea impulsuri electrice la care celulele creierului ar putea răspunde, oamenii de ştiinţă au conectat pielea sintetică la un circuit legat la un LED cu lumină albastră. Atunci când pielea a fost atinsă, senzorul trimitea impulsuri electrice către LED, care emitea pulsaţii drept răspuns. Senzorii transformă pulsurile de presiune în impulsuri electrice. Atunci când senzorii din piele trimit pulsul electric la LED, asemănătoare cu atingerile receptorilor tactili reali, ele trimit semnale de atingere-senzaţie la creier şi o lumină albastră se aprinde. Cu cât mai mare este presiunea, cu atat mai repede se aprinde luminiţa LED.
Folosirea luminii pentru a stimula celulele creierului este o inovaţie din domeniul ştiinţific, numită optogenetică. Această metodă presupune adăugarea unor proteine speciale pentru celulele creierului, care le face să reacţioneze la lumină, totodată arătând savanţilor cum diferite părţi ale creierului lucrează. Testarea este încă în fază incipientă, iar pielea artificială nu a fost testată, încă, cu neuroni umani.
„Am conectat senzorii pentru o mână robotică şi un computer, acestea au fost capabile să înregistreze pulsul accelerat. Aceste experimente au fost concepute, în primul rând, pentru a dovedi că tehnologia e capabilă de a trimite un semnal ce ar putea fi înregistrat de aceleaşi mecanisme robotice folosite în tehnologiile avansate pentru proteze”, a declarat Tee Benjamin.