Des scientifiques ont utilisé des cellules humaines pour fabriquer une « peau vivante

Republié par Platon

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Les androïdes qui sont à la fois humains et robots sont un incontournable de science-fiction. Mais ils se rapprochent désormais de la réalité après que des chercheurs ont créé une peau vivante pour les robots à partir de cellules humaines.

Aujourd'hui Collaboratif, même s'ils sont de forme humanoïde, ont tendance à comporter des pièces rigides et des extérieurs en plastique dur ou en métal. Même si certains sont désormais dotés de revêtements en caoutchouc de silicone qui imitent l’apparence de la peau, c’est encore loin d’être convaincant et ils ressemblent souvent plus à des mannequins animés qu’à des humains.

Cela peut sembler n’être qu’un problème esthétique, mais il y a des raisons pour lesquelles il pourrait être utile d’avoir des robots qui nous ressemblent davantage. Pour commencer, cela pourrait permettre aux gens d’interagir plus naturellement avec les robots dans des situations où l’établissement d’une sorte de relation est important, comme dans les soins de santé ou les services à la clientèle.

La peau humaine est également un organe incroyablement puissant : elle regorge de capteurs bien plus sophistiqués que ceux que nous pouvons concevoir ; c'est résistant et hydrofuge ; et il est même capable de se guérir lorsqu’il est endommagé. Donner aux robots toutes ces capacités pourrait élargir considérablement le répertoire de tâches pour lesquelles ils pourraient nous aider.

C’est pourquoi des chercheurs japonais ont décidé de voir s’ils pouvaient utiliser des techniques d’ingénierie tissulaire pour créer un revêtement pour un doigt robotique à base de cellules de peau humaine. Il a été constaté que la « peau vivante » résultante s’adaptait étroitement au doigt et restait en place lorsque les articulations fléchissaient, et était également à la fois hydrofuge et auto-cicatrisante.

"Notre création est non seulement douce comme de la vraie peau, mais elle peut se réparer d'elle-même si elle est coupée ou endommagée d'une manière ou d'une autre", a déclaré Shoji Takeuchi, responsable de l'étude, de l'Université de Tokyo. déclaré dans un communiqué. "Nous imaginons donc que cela pourrait être utile dans les industries où la réparabilité sur place est importante, tout comme les qualités humaines, telles que la dextérité et la légèreté."

Les soi-disant « équivalents de peau humaine », fabriqués à partir de cellules humaines et de biomatériaux structurels comme le collagène, sont utilisés depuis des années dans la recherche et pour les greffes de peau. Mais ils ont principalement été cultivés dans des feuilles bidimensionnelles, et il a été difficile de les amener à créer ou à se conformer à des structures 3D.

Dans une récente papier dans Matière, Takeuchi et ses collègues décrivent une nouvelle méthode dans laquelle un doigt robotique rigide est immergé dans un hydrogel de collagène contenant des fibroblastes dermiques humains, le principal type de cellule présent dans le tissu conjonctif de la peau. Ce revêtement a ensuite pu se développer, période pendant laquelle les fibroblastes se sont propagés dans tout le collagène et ont provoqué le rétrécissement du gel.

Cela a amené le revêtement à adhérer étroitement au doigt robotique, créant essentiellement une couche d'apprêt que les chercheurs ont ensuite pu ensemencer avec des kératinocytes épidermiques, le type de cellules le plus courant dans la couche la plus externe de la peau humaine, l'épiderme.

Après avoir laissé le temps à cette couche externe de se développer, les chercheurs ont réalisé une série d’expériences pour tester ses caractéristiques. Ils ont montré qu’elle était suffisamment élastique pour que le doigt puisse fléchir sans se déchirer, et qu’elle était également hydrofuge, tout comme la vraie peau. Ils ont même montré qu’elle pouvait se guérir d’elle-même si une feuille de collagène était greffée sur le site de la plaie.

La peau vivante est cependant encore loin de la réalité. Pour commencer, il n’a pas d’approvisionnement en sang, ce qui signifie qu’il a besoin que les chercheurs lui fournissent constamment des nutriments frais et éliminent les déchets. Il lui manque également de nombreux composants qui rendent la peau humaine si puissante, comme les glandes sudoripares, les follicules pileux et la vaste gamme de capteurs qui nous permettent de détecter des éléments comme la pression et la chaleur.

Les chercheurs affirment que ce n’est qu’un point de départ et qu’ils envisagent d’étendre la fonctionnalité et la sophistication de leur peau vivante. Au-delà de faire en sorte que les robots nous ressemblent davantage, les chercheurs pensent que leurs recherches pourraient avoir des implications sur l’avenir de la fabrication de pointe. À l’heure actuelle, les robots ont du mal à effectuer des tâches qui nécessitent un haut degré de dextérité, mais leur donner davantage de manipulateurs ressemblant à des humains pourrait aider à automatiser certaines de ces tâches.

Il faudra probablement un certain temps avant que les chercheurs soient capables d’imiter toutes les capacités de la peau, et encore moins de créer des revêtements corporels complets à partir de robots. Mais cette recherche suggère que les androïdes ne sont peut-être plus une idée aussi fantaisiste.

Crédit image : Shoji Takeuchi/Université de Tokyo

Horodatage: Le 13 juin 2022