Materiali imiton aftësinë e lëkurës për t’u përkulur dhe për të ndjerë ndjesitë prekëse; premton për proteza.

U desh një dekadë, por një ekip i Stanfordit ka zhvilluar një material artificial, plastik që imiton aftësinë e lëkurës për t’u përkulur dhe shëruar, si dhe lejon që sinjalet shqisore si prekja, temperatura dhe dhimbja të dërgohen në tru.

Mund të jetë një hap i madh përpara për njerëzit me gjymtyrë protetike.

Zhenan Bao, Ph.D., një profesor i inxhinierisë kimike në Stanford, punoi me një ekip prej 17 shkencëtarësh për të zhvilluar krijimin, i cili u zbulua sot në revista Science.

Qëllimi përfundimtar i Bao është të krijojë një pëlhurë elektronike fleksibël të ngulitur me sensorë që mund të mbulojnë një gjymtyrë protetike për të përsëritur disa nga funksionet shqisore të lëkurës.

Është vetëm një hap tjetër drejt qëllimit të saj për të përsëritur një aspekt të prekjes që i mundëson një personi të dallojë ndryshimin e presionit midis një shtrëngimi duarsh të lehtë dhe një kapjeje të fortë.

“Kjo është hera e parë që një material fleksibël, i ngjashëm me lëkurën ka qenë në gjendje të zbulojë presionin dhe gjithashtu të transmetojë një sinjal në një komponent të sistemit nervor,” tha Bao.

Lexo më shumë: Muskujt artificialë të bërë nga lëkura e qepës dhe ari »

Shpikja është një sistem me dy shtresa.

Shtresa e saj e sipërme mbledh të dhëna ndijore ndërsa pjesa e poshtme i transporton ato sinjale dhe i përkthen ato në stimuj që imitojnë sinjalet e qelizave nervore.

Ekipi përshkroi fillimisht se si mund të funksiononte pesë vjet më parë, duke thënë se plastika dhe gomat mund të përdoreshin si sensorë presioni duke matur elasticitetin natyral të strukturave të tyre molekulare ndërsa ndesheshin me stimuj. Ata e rafinuan këtë ide duke futur një model vaffle në plastikë.

Miliarda nanotuba karboni u futën në plastikë me vafle. Kur ushtrohet presion, nanotubat shtrëngohen së bashku për të krijuar energji elektrike.

Sasia e presionit që aplikohet aktivizon një sasi proporcionale të impulseve elektrike që dërgohen përmes mekanizmit. Kjo më pas aplikohet në qarqet për të bartur impulse të energjisë elektrike në qelizat nervore.

Për ta bërë atë vërtet të ngjashëm me lëkurën në atë që mund të përkulej pa u thyer, ekipi punoi me studiues nga PARC, një kompani Xerox me një teknologji premtuese.

Pasi materialet u zgjodhën dhe u vendosën, ekipi duhej të përcaktonte se si ta bënte sinjalin të dallueshëm nga një neuron biologjik. Ata bioinxhinieruan qelizat për t’i bërë ato të ndjeshme ndaj frekuencave të ndryshme të dritës. Impulset e dritës u përdorën për të ndezur dhe fikur proceset brenda qelizave.

Ndërsa optogjenetika (siç njihet teknologjia në qarqet kërkimore) përdoret vetëm në fazën eksperimentale, metoda të tjera ka të ngjarë të përdoren në pajisjet reale protetike, tha Bao.

Lexo më shumë: Krahët protetikë të teknologjisë së lartë u japin shkathtësi të amputuarve »

Ekipi shpreson të zhvillojë sensorë të ndryshëm për të përsëritur ndjesi të ndryshme prekëse. Shpresa është të ndihmojmë protetikët të dallojnë mëndafshin në krahasim me gëzofin, ose një gotë ujë në krahasim me një filxhan kafe. Arritja në atë nivel, megjithatë, është një proces tjetër i gjatë.

“Ne kemi shumë punë për ta çuar këtë nga aplikimet eksperimentale në ato praktike,” tha Bao. “Por pasi kalova shumë vite në këtë punë, tani shoh një rrugë të qartë ku mund të marrim lëkurën tonë artificiale.”

Benjamin Tee, i sapodiplomuar i doktoraturës në inxhinieri elektrike; Alex Chortos, një kandidat për doktoraturë në shkencën dhe inxhinierinë e materialeve; dhe Andre Berndt, një studiues postdoktoral në bioinxhinieri ishin autorët kryesorë në punimin Science.

Ata thanë se hulumtimi ka qenë shpërblyes.

“Të punosh në një projekt që mund të ndikojë në kaq shumë njerëz është i shkëlqyeshëm sepse me të vërtetë i bashkon njerëzit për të punuar drejt një qëllimi të përbashkët,” tha Chortos për Healthline. “Ky ishte një faktor kryesor në suksesin e projektit pasi kishte kaq shumë njerëz të përfshirë nga laboratorë të ndryshëm.”