Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ανθρώπινα κύτταρα για να φτιάξουν αυτοθεραπευόμενο «ζωντανό δέρμα» για ρομπότ PlatoBlockchain Data Intelligence. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ανθρώπινα κύτταρα για να φτιάξουν αυτοθεραπευόμενο «ζωντανό δέρμα» για ρομπότ

Χρονική σήμανση: 13 Ιουνίου 2022 10:00 π.μ.
ζωντανό δέρμα ρομπότ

Τα Android που είναι εν μέρει άνθρωποι, εν μέρει ρομπότ αποτελούν βασικό στοιχείο επιστημονική φαντασία. Αλλά τώρα είναι ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματικότητα αφού οι ερευνητές δημιούργησαν ένα ζωντανό δέρμα για ρομπότ από ανθρώπινα κύτταρα.

Σήμερα ρομπότ, ακόμη και αν είναι ανθρωποειδές σε μορφή, τείνουν να διαθέτουν άκαμπτα μέρη και σκληρό πλαστικό ή μεταλλικό εξωτερικό. Ενώ μερικοί διαθέτουν πλέον επιστρώσεις από καουτσούκ πυριτίου που μιμούνται την εμφάνιση του δέρματος, δεν είναι ακόμα πειστικό και συχνά μοιάζουν περισσότερο με κινούμενα μανεκέν παρά με ανθρώπους.

Αυτό μπορεί να φαίνεται μόνο ως ένα καλλυντικό ζήτημα, αλλά υπάρχουν λόγοι για τους οποίους μπορεί να είναι χρήσιμο να έχουμε ρομπότ που μας μοιάζουν περισσότερο. Για αρχή, θα μπορούσε να διευκολύνει τους ανθρώπους να αλληλεπιδρούν με ρομπότ πιο φυσικά σε καταστάσεις όπου η οικοδόμηση κάποιου είδους σχέσης είναι σημαντική, όπως η υγειονομική περίθαλψη ή οι υπηρεσίες πελατών.

Το ανθρώπινο δέρμα είναι επίσης ένα απίστευτα ισχυρό όργανο—είναι γεμάτο με αισθητήρες που είναι πολύ πιο εξελιγμένοι από αυτούς που μπορούμε να κατασκευάσουμε. Είναι σκληρό και υδατοαπωθητικό. και είναι ακόμη σε θέση να αυτοθεραπευθεί όταν καταστραφεί. Η παροχή όλων αυτών των δυνατοτήτων στα ρομπότ θα μπορούσε να διευρύνει σημαντικά το ρεπερτόριο των εργασιών στις οποίες θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν.

Γι' αυτό Ιάπωνες ερευνητές αποφάσισαν να δουν αν θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τεχνικές μηχανικής ιστών για να δημιουργήσουν ένα κάλυμμα για ένα ρομποτικό δάχτυλο κατασκευασμένο από κύτταρα ανθρώπινου δέρματος. Το «ζωντανό δέρμα» που προέκυψε βρέθηκε να προσαρμόζεται σφιχτά με το δάχτυλο και να συγκρατείται όταν οι αρθρώσεις κάμπτονται, και είναι επίσης υδατοαπωθητικό και αυτοθεραπευτικό.

«Το δημιούργημά μας δεν είναι μόνο απαλό σαν το πραγματικό δέρμα, αλλά μπορεί να επανορθωθεί εάν κοπεί ή καταστραφεί με κάποιο τρόπο», ο επικεφαλής της μελέτης Shoji Takeuchi από το Πανεπιστήμιο του Τόκιο. είπε σε μια δήλωση. «Έτσι, φανταζόμαστε ότι θα μπορούσε να είναι χρήσιμο σε βιομηχανίες όπου η επιτόπια επισκευή είναι σημαντική, όπως και οι ανθρώπινες ιδιότητες, όπως η επιδεξιότητα και το ελαφρύ άγγιγμα».

Τα λεγόμενα «ισοδύναμα ανθρώπινου δέρματος» που κατασκευάζονται από ανθρώπινα κύτταρα και δομικά βιοϋλικά όπως το κολλαγόνο χρησιμοποιούνται στην έρευνα και για μοσχεύματα δέρματος εδώ και χρόνια. Αλλά έχουν κυρίως αναπτυχθεί σε δισδιάστατα φύλλα και ήταν δύσκολο να τα καταφέρουμε να δημιουργήσουν ή να συμμορφωθούν με τρισδιάστατες δομές.

Σε μια πρόσφατη χαρτί σε ύλη, Ο Takeuchi και οι συνεργάτες του περιγράφουν μια νέα μέθοδο στην οποία ένα άκαμπτο ρομποτικό δάκτυλο βυθίζεται σε μια υδρογέλη κολλαγόνου που περιείχε ανθρώπινους δερματικούς ινοβλάστες, τον κύριο τύπο κυττάρων που βρίσκεται στον συνδετικό ιστό του δέρματος. Αυτή η επίστρωση αφέθηκε στη συνέχεια να αναπτυχθεί, κατά τη διάρκεια του οποίου οι ινοβλάστες εξαπλώθηκαν σε όλο το κολλαγόνο και προκάλεσαν τη συρρίκνωση της γέλης.

Αυτό έκανε την επίστρωση να προσκολληθεί σφιχτά στο ρομποτικό δάκτυλο, δημιουργώντας ουσιαστικά μια στρώση ασταριού που οι ερευνητές θα μπορούσαν στη συνέχεια να σπάρουν με επιδερμικά κερατινοκύτταρα, το πιο κοινό είδος κυττάρων στο πιο εξωτερικό στρώμα του ανθρώπινου δέρματος, την επιδερμίδα.

Αφού δόθηκε χρόνος σε αυτό το εξωτερικό στρώμα για να αναπτυχθεί, οι ερευνητές πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων για να δοκιμάσουν τα χαρακτηριστικά του. Έδειξαν ότι ήταν αρκετά ελαστικό ώστε το δάχτυλο να λυγίζει χωρίς να σχίζεται και ότι ήταν επίσης υδατοαπωθητικό, όπως και το πραγματικό δέρμα. Έδειξαν μάλιστα ότι θα μπορούσε να θεραπευθεί μόνο του αν εμβολιαστεί ένα φύλλο κολλαγόνου στο σημείο του τραύματος.

Ωστόσο, το ζωντανό δέρμα απέχει πολύ από το πραγματικό. Για αρχή, δεν έχει παροχή αίματος, πράγμα που σημαίνει ότι χρειάζεται οι ερευνητές να παρέχουν συνεχώς φρέσκα θρεπτικά συστατικά και να απομακρύνουν τα απόβλητα. Λείπουν επίσης πολλά από τα συστατικά που κάνουν το ανθρώπινο δέρμα τόσο ισχυρό, όπως οι ιδρωτοποιοί αδένες, τα τριχοθυλάκια και η τεράστια σειρά αισθητήρων που μας επιτρέπουν να ανιχνεύουμε πράγματα όπως η πίεση και η θερμότητα.

Οι ερευνητές λένε ότι αυτό είναι απλώς ένα σημείο εκκίνησης και σχεδιάζουν να επεκτείνουν τη λειτουργικότητα και την πολυπλοκότητα του ζωντανού δέρματός τους. Πέρα από το να κάνουμε τα ρομπότ να μοιάζουν περισσότερο με εμάς, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η ερευνητική τους γραμμή θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στο μέλλον της προηγμένης κατασκευής. Προς το παρόν, τα ρομπότ παλεύουν με εργασίες που απαιτούν υψηλό βαθμό επιδεξιότητας, αλλά δίνοντάς τους περισσότερους ανθρωποειδείς χειριστές θα μπορούσε να βοηθήσει στην αυτοματοποίηση ορισμένων από αυτές τις εργασίες.

Είναι πιθανό να περάσει αρκετός χρόνος μέχρι να μπορέσουν οι ερευνητές να μιμηθούν όλες τις δυνατότητες του δέρματος, πόσο μάλλον να δημιουργήσουν καλύμματα ολόκληρου του σώματος από ρομπότ. Αλλά αυτή η έρευνα δείχνει ότι τα android μπορεί να μην είναι πια τόσο φανταστική ιδέα.

Πίστωση εικόνας: Shoji Takeuchi/Πανεπιστήμιο του Τόκιο

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κέντρο μοναδικότητας