מדענים השתמשו בתאים אנושיים כדי ליצור "עור חי" לריפוי עצמי עבור רובוטים

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

אנדרואידים שחלקם אנושיים וחלקם רובוטים הם מרכיב עיקרי מדע בדיוני. אבל הם עכשיו צעד אחד קרוב יותר למציאות לאחר שחוקרים יצרו עור חי עבור רובוטים מתאי אנוש.

של היום רובוטים, גם אם בצורה אנושית, נוטים להכיל חלקים קשיחים וחלקים חיצוניים מפלסטיק או מתכת קשיחים. בעוד שחלקם מגיעים כעת עם ציפויי גומי סיליקון המחקים את מראה העור, זה עדיין רחוק מלשכנע, ולעתים קרובות הם נראים יותר כמו בובות מונפשות מאשר בני אדם.

זה אולי נראה כמו בעיה קוסמטית בלבד, אבל יש סיבות למה זה עשוי להיות מועיל להחזיק רובוטים הדומים יותר לנו. בתור התחלה, זה יכול להקל על אנשים ליצור אינטראקציה עם רובוטים בצורה טבעית יותר במצבים שבהם בניית מערכת יחסים חשובה, כמו שירותי בריאות או שירות לקוחות.

עור אנושי הוא גם איבר חזק להפליא - הוא מלא בחיישנים שהם הרבה יותר מתוחכמים מאלה שאנחנו יכולים להנדס; זה קשיח ודוחה מים; והוא אפילו מסוגל לרפא את עצמו כאשר הוא ניזוק. מתן רובוטים של כל היכולות הללו יכול להרחיב משמעותית את רפרטואר המשימות שהם יכולים לעזור לנו.

זו הסיבה שחוקרים יפנים החליטו לבדוק אם הם יכולים להשתמש בטכניקות הנדסת רקמות כדי ליצור כיסוי לאצבע רובוטית העשויה מתאי עור אנושיים. נמצא כי "העור החי" שהתקבל, תואם בחוזקה את האצבע ומחזיק במקומו כאשר המפרקים מתכופפים, והוא גם דוחה מים וגם מרפא את עצמו.

"היצירה שלנו היא לא רק רכה כמו עור אמיתי אלא יכולה לתקן את עצמה אם נחתכת או ניזוקה בדרך כלשהי", מנהיג המחקר שוג'י טאקוצ'י מאוניברסיטת טוקיו אמר בהצהרה. "אז אנחנו מתארים לעצמנו שזה יכול להיות שימושי בתעשיות שבהן יכולת התיקון באתר חשובה כמו תכונות דמויות אדם, כמו מיומנות ומגע קל."

מה שנקרא "מקבילות עור אנושיות" שהונדסו מתאי אנוש ומחומרים ביולוגיים מבניים כמו קולגן שימשו במחקר ובהשתלות עור במשך שנים. אבל הם גדלו בעיקר בגיליונות דו מימדיים, והיה קשה לגרום להם ליצור או להתאים למבנים תלת מימדיים.

בחודש האחרון נייר פנימה דבר, Takeuchi ועמיתיו מתארים שיטה חדשה שבה אצבע רובוטית קשיחה שקועה בקולגן הידרוג'ל שהכיל פיברובלסטים עוריים אנושיים, סוג התא העיקרי שנמצא ברקמת החיבור של העור. לאחר מכן ניתן הציפוי הזה להתפתח, ובמהלכו הפיברובלסטים התפשטו בכל הקולגן וגרמו לג'ל להתכווץ.

זה גרם לציפוי להיצמד בחוזקה לאצבע הרובוטית, ובעצם ליצור שכבת פריימר שאותה יכלו החוקרים לזרוע עם קרטינוציטים אפידרמיס, סוג התאים הנפוץ ביותר בשכבה החיצונית ביותר של העור האנושי, האפידרמיס.

לאחר שהשכבה החיצונית הזו קיבלה זמן להתפתח, החוקרים ביצעו סדרה של ניסויים כדי לבדוק את מאפייניה. הם הראו שהוא אלסטי מספיק כדי שהאצבע תתגמש מבלי להיקרע, ושהוא גם דוחה מים, ממש כמו עור אמיתי. הם אפילו הראו שזה יכול לרפא את עצמו אם יריעת קולגן הושתלה על מקום הפצע.

העור החי עדיין רחוק מהדבר האמיתי. בתור התחלה, אין לו אספקת דם, מה שאומר שהוא צריך שהחוקרים יספקו כל הזמן חומרים מזינים טריים ויפנו חומרי פסולת. חסרים לו גם רבים מהמרכיבים שהופכים את העור האנושי לעוצמתי כל כך, כמו בלוטות הזיעה, זקיקי השיער והמערך העצום של חיישנים המאפשרים לנו לזהות דברים כמו לחץ וחום.

החוקרים אומרים שזוהי רק נקודת התחלה, והם מתכננים להרחיב את הפונקציונליות והתחכום של העור החי שלהם. מעבר לכך שהרובוטים ייראו יותר כמונו, החוקרים חושבים שלקו המחקר שלהם עשויות להיות השלכות על עתיד הייצור המתקדם. כיום רובוטים נאבקים במשימות שדורשות מידה גבוהה של מיומנות, אבל לתת להם יותר מניפולטורים דמויי אדם יכולים לעזור לאוטומטי של חלק מהמשימות הללו.

סביר שיעבור זמן מה עד שהחוקרים יצליחו לחקות את כל היכולות של העור, שלא לדבר על ליצור כיסויי גוף מלא מרובוטים. אבל המחקר הזה מצביע על כך שאנדרואידים אולי כבר לא רעיון כל כך מדוייק.

קרדיט תמונה: Shoji Takeuchi/אוניברסיטת טוקיו

בול זמן: יוני 13, 2022