Вчені розробили штучну шкіру, яка відчуває біль (ФОТО)

Біль може бути не бажаним, але він необхідний для виживання. Ефективний та складний захисний механізм, біль - це спосіб нашого тіла повідомити нам, що щось не так, і що ми повинні негайно вжити заходів, щоб уникнути травм.
Шкіра - найбільший орган тіла - постійно контролює біль. Це може автоматично спровокувати дії уникнення болю за допомогою рефлексів, наприклад, коли ми торкаємося до чогось небезпечного, гарячого. Зараз дослідники з університету RMIT в Мельбурні, Австралія, створили штучну шкіру, яка імітує цей механізм і реагує на больові подразники.
Виготовлена із силіконового каучуку, вона має текстуру справжньої шкіри, а також "дуже схожа на шкіру за своїми механічними властивостями", говорить Мадху Баскаран, професор інженерії з університету RMIT та провідний дослідник проєкту. Це може призвести до новаторських розробок у протезуванні та робототехніці.
Шкіра, яка виготовлена ​​з силіконового каучуку, який також використовується в деяких типах контактних лінз.

Швидка реакція 
Як і справжня шкіра, штучна версія призначена реагувати, коли тиск, нагрівання або холод перевищують больовий поріг. Його зовнішні шари - сендвіч-електронні схеми, всіяні датчиками, які реагують на подразники.
"Викликає захват, як у нашому тілі все працює, посилаючи електричні сигнали в центральну нервову систему", - говорить Баскаран. Електронні схеми працюють подібним чином і такі ж швидкі, пояснює дослідниця.
Коли ми торкаємося до чогось пекучо-гарячого, больові рецептори в нашій шкірі посилають електричний сигнал через наші нерви до мозку. Мозок надсилає власний електричний сигнал для ініціювання реакції - наприклад, рефлекс відведення, щоб відвести уражену кінцівку від джерела тепла.
Приблизно так само, коли один із датчиків на штучній шкірі виявляє больовий подразник, він посилає електричний сигнал до ділянок структури, що імітують мозок, каже Бхаскаран. Це може бути запрограмоване для ініціювання руху.  
Як і справжня шкіра, штучна також розтягується.

Розумне протезування 
Штучна шкіра може допомогти створити розумне протезування: вкриваючи функціональною шкірою, яка реагує на біль, наприклад, людські кінцівки, користувач набуває здатність відчувати, чи торкаються вони чогось, що може завдати шкоди.
"Ми пройшли довгий шлях із протезуванням, але основна увага зосереджена на рухових діях, які може виконувати протезована кінцівка", - говорить Баскаран. Оскільки звичайні штучні кінцівки не мають шкіри, вони не відчувають зовнішньої небезпеки. "Наявність шкірного шару зробило б протез набагато реалістичнішим", - каже вчена.
Стів Коллінз, експерт з протезів та екзоскелетів зі Стенфордського університету в США, який не бере участі в проєкті, погоджується:
"Коли людина втрачає частину кінцівки під час ампутації, вона втрачає не тільки кістки та м'язи, але й сомато-сенсорні органи ", - говорить він, маючи на увазі органи, які забезпечують відчуття, такі як тепло або тиск. Попри те, що структурі та рухам приділяється велика увага при розробці протезів, зондування може бути ключем до досягнення людських характеристик на штучних кінцівках, каже він.
I-Limb, розроблений у Британії компанією Touch Bionic, це перший у світі комерційний біонічний пристрій, який вийшов на ринок у 2007 році. Він пропонує вдосконалену мобільність, але не має можливості виявити тактильну небезпеку.

Пітер Кіберд, професор інженерної справи в Університеті Портсмута, який створив першу у світі протезовану кінцівку під контролем мікропроцесора в 1998 році, каже, що вважає роботу цікавою:
"Більшість спроб надати зворотний зв'язок із протезами користувачеві не призвели до будь-яких поліпшень щодо функціонування у щоденному використанні ", - говорить він. Велика частина проблеми полягає в тому, що "тип і якість сигналів зворотного зв'язку дуже низькі", пояснює професор, додаючи, що попереду довгий шлях до того, як шкіру зможуть регулярно використовувати під час виготовлення протезів.  
Штучна шкіра також може бути використана для трансплантації шкіри, каже Бхаскаран. Штучний трансплантат може бути тимчасовим заходом, який врешті-решт заміниться справжньою шкірою, або може бути застосований як постійний трансплантат, коли використання справжньої шкіри неможливо. Шкіру також можна використовувати для створення розумних хірургічних рукавичок - замінюючи чутливість, яка зазвичай втрачається при носінні елементів одягу для рук.
Найбільш перспективним з усіх застосувань є робототехніка, де штучна шкіра, що відчуває біль, не тільки забезпечить реалістичну функціональність, але і надасть потенційному гуманоїдному роботові здатність відчувати біль - цікавий крок не лише в технологічному, а й у філософському плані.
Бхаскаран каже, що ідея має потенціал, але вона зосереджується на більш безпосередніх цілях:
"Наразі нам потрібно тісно співпрацювати з біомедичними дослідниками, щоб побачити, які ми маємо першочергові завдання, яким повинен бути наш наступний крок. Мета - зробити штучну шкіру ще більш реалістичною та інтегрувати це в реальні програми".
за матеріалами CNN


03.12.2020 737
10.05.2022
Тетяна Дармограй

Чимало українців, які наразі у відносній безпеці, відчувають провину, що можуть жити звичним життям. Зокрема, у них нерідко виникає так званий «синдром вцілілого».

954
28.04.2022
Тетяна Дармограй

Фіртка поспілкувалась з психологинею Оленою Коструб про те, як упоратися з втратою близької людини, як підтримати того, хто переживає втрату та чого робити не потрібно.    

1961
19.04.2022
Алла Павлуцька

Що таке війна для психіки, як уникнути конфліктів у команді, якщо ти волонтер? Як волонтерити, щоб не вигоріти передчасно? Як говорити з дітьми про війну та заспокоювати їх? Вправи, які допоможуть під час паніки в укритті та вдома, про синдром “провини вцілілого” та інша корисна інформація від психологині та коуч-менторки.

2831
15.04.2022
Уляна Мокринчук

Фіртка продовжує публікувати історії людей, які особисто пережили жахіття війни та переїхали з місць, які постраждали від воєнних дій, на Івано-Франківщину або перебувають тут транзитом.

3466
08.04.2022
о. Володимир Лукашевський

Війна торкається абсолютно кожного. З чим найчастіше сьогодні люди звертаються до лікаря та як побороти відчуття неспокою, говоримо з терапевтом Клініки св. Луки Лілією Федунців.

3676
07.04.2022
Мар’яна Цимбалюк

Голова Івано-Франківського обласного відділення Асоціації фахівців з нерухомості України розповів про те, що відбувалося з орендою житла на початку війни, чи стабілізувалися ціни, настільки комерційна нерухомість виросла в ціні у зв'язку з релокацією бізнесу і що слід очікувати на ринку нерухомості Прикарпаття найближчим часом.

6855 1

24 лютого Росія оголосила про початок так званої «спеціальної військової операції» в Україні. Кожній розважливій людині зрозуміло, що те, що відбувається в Україні, є повномасштабною війною. Однак, це не класична конвенційна війна (масові звірячі злочини проти мирного населення це підтверджують), в якій збройні сили однієї держави у відкритій конфронтації за нормами міжнародного права протистоять військовим силам іншої.

3859

Сьогодні кожен українець незалежно від своїх політичних, релігійних чи інших поглядів є солдатом української армії, що захищає свою країну від російсько-білоруських окупантів.

5673

Російський ліберал не може відчувати емпатію до українського народу, до його трагедії. Для нього душевні терзання російського мародера і вбивці куди важливіші і, головне, ближчі. Це таке осмислення власної нікчемності.

6806 1

Раз на рік Президент США звертається до країни з трибуни у Конгресі. State of the Union. Своєрідний звіт про стан речей в країні. Перші 20 хв (з 60) були про Україну. Овації стоячи кожну хвилину. Майже всі з українськими прапорцями.  

7629
18.04.2022

Аби уникнути харчових отруєнь чи гострих кишкових інфекцій, спеціалісти Головного управління Держпродспоживслужби в Івано-Франківській області рекомендують дотримуватись основних правил.

2464
28.03.2022

Вже незабаром в Івано-Франківську запрацюють анонсовані владою соціальні ринки. Тут всі охочі зможуть придбати продукти за нижчою, аніж у магазинах, ціною.

4729
25.03.2022

Харчуватися тут можуть як евакуйовані українці, так і місцеві мешканці громади.

5116
09.05.2022

Кожен охочий мав змогу доєднатися до молитви через трансляцію на інтернет-ресурсах Івано-Франківської Архієпархії УГКЦ та Архікатедрального собору.  

484
04.05.2022

Розмова між предстоятелями церков відбулась через відеозв'язок Zoom і тривала близько 40 хвилин. Патріарх Кирило під час розмови з протягом 20 хвилин, "читаючи з папірця", намагався переконати Папу Римського в доцільності війни росії проти України. 

948
25.04.2022

Православні християни вшановують пам'ять преподобного Василя Сповідника, єпископа Парійського. Наші пращури у молитвах до святого просили про надання сили та хоробрості, а також про позбавлення від хвороб. Що не можна і що  слід робити в цей день.

1818
07.04.2022

Християни східного обряду 7 квітня відзначають Благовіщення Пресвятої Богородиці – третє за значенням свято після Різдва та Великодня. Згідно віруваннями цього дня Діві Марії явився Архангел Гавриїл, який повідомив її про те, що вона стане матір'ю Ісуса Христа.  

3401
08.05.2022

Схиляємось перед матерями та батьками, які виростили мужніх патріотів, перед дітьми, які втратили батьків...

922
25.04.2022

У Франції офіційно оголосили переможця президентських виборів, другий тур яких відбувся у неділю 24 квітня.

1790
07.04.2022

Нагадаємо, що попри те, що ЗСУ фіксують численні обстріли українських земель, що ведуться з території Білорусії; дислокацію на білоруських землях російських окупантів, котрі вбивають, гвалтують та грабують цивільне населення в Україні Лукашенко цинічно заявляє, що Білорусь не є учасником війни.  

3696
05.04.2022

Метою законопроєкту є встановлення кримінальної відповідальності за пропаганду символіки військової агресії рф проти України та за порушення законів і звичаїв війни в частині використання військовими формуваннями держави-агресора цивільного населення окупованих територій в якості «живого щита».

3911 9
20.03.2022

За словами Володимира Зеленського, РНБО прийняла рішення призупинити будь-яку діяльність на території України низки партій, які мають зв’язки з росією.

5455