Stanford Ang mga mananaliksik na mag-alis ng Balat Artipisyal na Balat na Nakakaramdam at Nakapagpapagaling

Nagtagal ito ng isang dekada, ngunit isang koponan ng Stanford ay nakagawa ng isang artipisyal, plastik na materyal na ginagaya ang kakayahan ng balat na magbaluktot at pagalingin pati na rin ang pagpapahintulot sa mga senyas na pandama tulad ng pagpindot, temperatura, at sakit na ipapadala sa utak.

Maaaring ito ay isang malaking tumalon pasulong para sa mga tao na may prostetik limbs.

AdvertisementAdvertisement

Zhenan Bao, Ph. D., isang propesor ng kemikal na engineering sa Stanford, ay nagtrabaho kasama ang isang pangkat ng 17 siyentipiko upang maunlad ang paglikha, na inihayag ngayon sa journal Science.

ito ang unang pagkakataon na ang isang nababaluktot, materyal na tulad ng balat ay nakakakita ng presyon at nagpapadala din ng isang senyas. Zhenan Bao, Stanford University

Ang pangwakas na layunin ni Bao ay upang lumikha ng isang nababaluktot na telang elektroniko na may mga sensor na maaaring sumakop sa isang prostetik na paa upang magtiklop ng ilan sa pandinig na mga function ng balat.

Ito ay isa pang hakbang lamang sa kanyang layunin ng pagkopya ng isang aspeto ng pagpindot na nagbibigay-daan sa isang tao na makilala ang pagkakaiba sa presyon sa pagitan ng isang limpat na pagkakamay at isang matatag na mahigpit na pagkakahawak.

"Ito ang unang pagkakataon na ang isang kakayahang umangkop na materyal tulad ng balat ay nakakakita ng presyon at nagpapadala din ng isang senyas sa isang bahagi ng nervous system," sabi ni Bao.

Magbasa pa: Artipisyal na Mga Muscle na Ginawa mula sa Bato at Ginto ng sibuyas »

AdvertisementAdvertisement

Paano Gumagana ang Artipisyal na Balat

Ang pag-imbento ay isang dalawang-lapad na sistema.

Ang nangungunang layer nito ay nangongolekta ng sensory input habang ang ilalim ay nagdadala ng mga signal at isinasalin ang mga ito sa mga signal ng mga cell ng nervous stimuli.

Unang inilarawan ng pangkat kung paano ito gumagana limang taon na ang nakakaraan, na sinasabi na ang mga plastik at rubber ay maaaring magamit bilang mga sensors ng presyon sa pamamagitan ng pagsukat ng natural na kabuluhan ng kanilang molekular istruktura habang nakatagpo sila ng stimuli. Pinuhin nila ang ideya na iyon sa pamamagitan ng pag-indent ng isang pattern ng waffle sa plastic.

Ang mga bilyun-bilyong carbon nanotubes ay naka-embed sa wafled plastic. Kapag ang presyon ay inilalapat, ang mga nanotubes ay magkakasama upang lumikha ng kuryente.

Ang halaga ng presyon na inilalapat ay nagpapatibay ng isang proporsyonal na halaga ng mga de-kuryenteng mga pulso na ipinadala sa pamamagitan ng mekanismo. Pagkatapos ay inilalapat ito sa mga circuits upang dalhin ang pulses ng kuryente sa mga cell ng nerve.

AdvertisementAdvertisement

Upang gawin itong tunay na balat-tulad ng sa na ito ay maaaring yumuko nang walang paglabag, ang koponan ay nagtrabaho sa mga mananaliksik mula sa PARC, isang Xerox kumpanya na may isang promising teknolohiya.

Sa sandaling ang mga materyales ay pinili at ipinakalat, kinailangan ng pangkat upang malaman kung paano makikilala ang senyas sa pamamagitan ng isang biological neuron. Nag-bioengineered sila ng mga cell upang maging sensitibo ang mga ito sa iba't ibang mga frequency ng liwanag. Ang mga light pulses ay ginagamit upang ilipat ang mga proseso sa loob ng mga cell sa at off.

Habang ang optogenetics (tulad ng teknolohiya ay kilala sa mga lupon ng pananaliksik) ay ginagamit lamang sa pang-eksperimentong yugto, ang iba pang mga pamamaraan ay malamang na gagamitin sa mga tunay na prostetik na aparato, sinabi ni Bao.

Magbasa Nang Higit Pa: High-Tech Prosthetic Arms Bigyan Amputees kabutihan ng kamay »

Ano ang Susunod sa Pananaliksik

Ang koponan ay inaasahan na bumuo ng iba't ibang mga sensors upang magtiklop ng iba't ibang mga pandamdam ng pandamdam. Ang pag-asa ay upang matulungan ang prosthetics makilala ang sutla kumpara sa balahibo, o isang baso ng tubig kumpara sa isang tasa ng kape. Gayunpaman, ang pagkuha sa antas na iyon ay isa pang napakahabang proseso.

AdvertisementAdvertisement

"Kami ay may maraming mga trabaho upang kunin ito mula sa pang-eksperimentong sa mga praktikal na application," sinabi ni Bao. "Ngunit pagkatapos ng paggastos ng maraming taon sa gawaing ito, nakikita ko ngayon ang isang malinaw na landas kung saan maaari naming kunin ang aming artipisyal na balat. "

Ang paggawa sa isang proyekto na maaaring makaapekto sa napakaraming tao ay napakahusay dahil talagang nagdudulot ito ng mga tao upang magtrabaho patungo sa isang karaniwang layunin. Alex Chortos, Stanford University

Benjamin Tee, isang nagtapos na doktor sa electrical engineering; Alex Chortos, isang doktor na kandidato sa mga materyales sa agham at engineering; at si Andre Berndt, isang iskolar na postdoctoral sa bioengineering ang mga nangungunang mga may-akda sa papel sa Science.

Sinabi nila na ang pananaliksik ay naging kapakipakinabang.

"Ang paggawa sa isang proyekto na maaaring makaapekto sa napakaraming tao ay napakahusay dahil talagang nagdudulot ito ng mga tao upang magtrabaho patungo sa isang karaniwang layunin," sinabi ni Chortos sa Healthline. "Ito ay isang pangunahing kadahilanan sa tagumpay ng proyekto dahil maraming mga tao na kasangkot mula sa iba't ibang mga laboratoryo. "

Magbasa Nang Higit Pa: Mga Pagsusuri ng Pasyente Isang Artipisyal na Pancreas ng Eksperimento»