Ученые создали экспериментальную искусственную кожу, которая может чувствовать предметы, к которым прикасается, сообщает France Press.
Возможно, однажды люди с протезами конечностей смогут вновь обрести чувство осязания. Технология, находящаяся на ранней стадии разработки, также может улучшить контроль над протезом, а также уменьшить и даже положить конец ощущению, которое около 80 процентов людей с ампутированными конечностями чувствуют, что их нога не ампутирована.
Ученые под руководством Алекса Чортоса и Андре Бернды из Стэнфордского университета в Калифорнии использовали гибкую электронику и датчики давления, чтобы имитировать чувствительность кожи. Ученые подтвердили, что им удалось передать сенсорные сигналы нейронам лабораторных мышей, прибегнув к оптогенетике.
Оптогенетика, объединяющая оптику с генетикой, основанная прежде всего на белке, активируемом синим светом. Ученым удалось преобразовать статическое давление объекта на кожу в цифровые сигналы, сравнимые с разной степенью механической энергии, которую может ощущать человеческая кожа. В качестве сенсоров использовались углеродные нанотрубки пирамидальной формы, которые особенно эффективны при передаче сигналов электрического поля близлежащих объектов.
Сигналы улавливаются электродами, чтобы обеспечить максимальную чувствительность. Передача сигналов, улавливаемых искусственной кожей, к нейронам мышей была связана с большими трудностями. Белки, используемые в оптогенетике, не стимулируют нейроны достаточно долго, чтобы воспринимать цифровые сигналы, объяснили ученые.
Поэтому ученым пришлось создать новые оптогенетические белки, обеспечивающие более длинные интервалы между стимулами, чтобы нейроны могли реагировать. По мнению ученых, кожа млекопитающих обладает вязкоупругостью и может растягиваться до 125 процентов от своего размера в состоянии покоя, не теряя при этом чувствительности к внешним раздражителям, таким как давление и температура.
Полина Аникеева и Райан Коппс из исследовательской лаборатории электроники Массачусетского технологического института, не принимавшие участия в исследовании, отметили, что воспроизведение механических свойств и функций кожи остается серьезной инженерной задачей и что результаты многообещающие. Результаты исследования опубликованы в журнале «Наука».
Категории: здоровье и красота.