Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • regenerativnaya-meditsina
  • tsifrovaya-meditsina-2022
  • vsh25

Кожа для робота

Анастасия Горшкова, PCR.news

Нам еще далеко до жизни бок о бок с человекоподобными роботами, но ученые из Токийского университета приблизили их создание еще на один шаг, разработав метод покрытия роботов живой человеческой кожей. Роботизированный палец, облаченный в бесшовный аналог кожи, на ощупь похож на настоящий и может восстанавливаться при травмах.

Роботов, созданных по подобию человеческой внешности или других характеристик, называют андроидами. Именно им пророчат успех в социальном взаимодействии с людьми, так как человекоподобный внешний вид повышает эффективность общения и вызывает симпатию. Обычно таких роботов покрывают силиконовой кожей, но она не способна точно воспроизводить текстуры настоящей кожи, например, морщины, не имеет специфических для кожи функций и отличается от нее тактильно.

Авторы новой работы покрыли искусственной кожей трехсуставный роботизированный аналог указательного пальца человека. Выращивание ткани состояло из двух этапов: сначала необходимо было создать эквивалент дермы, образующий глубокие слои кожи, а затем — эпидермис, покрывающий дерму. Для этого ученые погружали роботизированный палец в биореактор, содержащий коллаген и дермальные фибробласты человека (из этих двух компонентов в основном и состоит дермальный слой кожи). Они соорудили специальный кейс, повторяющий форму пальца, чтобы суспензия клеток равномерно окружала покрываемый кожей предмет со всех сторон. Успех исследования заключался в естественной способности фибробластов плотно прилегать к предмету в подходящих для этого условиях. Следующим шагом было закрепление на поверхности дермы кератиноцитов человека, формирующих эпидермис. Эти клетки как раз и придают роботизированному пальцу привычную текстуру кожи, а также удерживают влагу и выполняют барьерную функцию. Ученые протестировали различные протоколы выращивания эпидермального слоя и поняли, что удается покрыть клетками более 80% поверхности пальца при постепенной подаче клеток с двух сторон в течение 14 дней.

Далее они провели гистологический анализ, который показал, что выращенная кожа не содержит швов или разрывов. В испытаниях, котороый представляли собой сгибания и разгибания пальца, кожа показала себя достаточно прочной и эластичной, чтобы выдерживать движения. «Палец выглядит слегка потным из-за культуральной среды, — говорит первый автор статьи Сёдзи Такеути, профессор Токийского университета. — Поскольку он приводится в движение электромотором, интересно было заметить, что щелкающие звуки мотора гармонируют с движениями суставов пальца, который выглядит совсем как настоящий».

Повреждения на искусственной кожи восстановились после аппликации коллагенового гидрогеля, который обычно применяют для лечения людей. Через 14 дней «заплатка» вросла в кожу. Ранее поврежденный участок выдерживал напряжение от движений роботизированного пальца.

digit.jpg

Авторы отмечают, что, несмотря на успешность нового метода, остается простор для улучшений. Так, предел прочности выращенной в реакторе кожи намного ниже, чем у естественной кожи. Кроме того, искусственная кожа не может долго существовать вне среды и требует постоянного снабжения питательными веществами. В будущем команда планирует решить эти проблемы и внедрить в кожу более сложные функциональные структуры, такие как чувствительные нейроны, волосяные фолликулы, ногти и потовые железы. «Я думаю, что выращенная кожа — это идеальное решение для придания роботам внешнего вида человека, поскольку это точно такой же материал, как тот, что покрывает тела животных», — говорит Сёдзи Такеути.

Видеозапись сгибания роботизированного пальца, покрытого кожей, доступна по ссылке.

Статья Kawai et al. Living skin on a robot опубликована в журнале Matter.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

тканевая инженерия кожа Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Кожа швейцарской выделки

Установка denovoCast способна сделать искусственную кожу на основе ткани самих ожоговых пациентов массово доступной.

читать

Автоматизированный контроль

Искусственный интеллект быстро и точно идентифицирует здоровые стволовые клетки для выращивания кожных трансплантатов.

читать

Чернила на рану

Новое портативное устройство создано для трехмерной печати кожи на месте хирургического удаления обожженной ткани.

читать

Кожная заплатка in situ

В онкологическом институте имени П.А. Герцена проведен уникальный эксперимент по биопечати кожных имплантатов.

читать

Васкуляризированная кожа

Исследователи из Ренсселерского политехнического института разработали технологию печати живой кожи с кровеносными сосудами на 3D-принтере.

читать