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 955
30.06.2025
Тетяна Ткаченко

Про актуальність проблеми больового синдрому в периопераційному періоді журналістці Фіртки розповів завідувач кафедри анестезіології та інтенсивної терапії Івано-Франківського національного медичного університету, професор Іван Тітов.  

951
26.06.2025
Олег Головенський

Фіртка вже проаналізувала декларації нардепів, керівників рад, ОВА та голів громад Прикарпаття за 2024 рік. Сьогодні — фінальна частина: декларації керівників правоохоронних органів області.

2744
24.06.2025
Павло Мінка

19 червня 2025 року Івано-Франківська обласна прокуратура повідомила: судитимуть організатора злочинної групи торговців бурштином.

949
21.06.2025
Діана Струк

Нікіта Тітов — художник, плакатист, ілюстратор. Ще кілька десятиліть тому він називав себе «ватніком», а сьогодні його роботи — символи українського спротиву. Його плакати надихають, підтримують і попереджають: Україна — сильна, і вона не зламається.

1016
19.06.2025
Катерина Гришко

На початку червня 2025 року провели тендерні конкурси на роботи в навчальних закладах на суму майже 40 мільйонів гривень. Фірми відомі та мають кримінальні справи.  

1017 3
16.06.2025
Вікторія Матіїв

Журналістка Фіртки поспілкувалася з керівником Івано-Франківського театру Ростиславом Держипільським, щоб дізнатися, як театр живе і працює під час війни, як народжуються нові вистави, які міжнародні проєкти підтримують українське мистецтво, а також про виклики сучасності і непересічну силу мистецтва в непростий час.

3047 3

Тема про заборону абортів, яку вчора запустила Івано-Франківська міськрада, не «від добра» і, звісно, «для піару». Якщо «піаром» вважати висловлення консервативної правої традиціоналістської політичної позиції.

863

Ніколи ідіотизм не стає більш очевидним, як у момент, коли починають його зводити у абсолют великі писарі сентиментально-переконливих текстів у редакційних кімнатах центрів, які «творять думки».

754

Глибше за інших пірнули гностики перших століть християнської ери. Вони дійшли принципового висновку: таємниця часу сусідить з таємницею Бога. Сусідить так близько, так щільно й невіддільно, що її пізнання майже напевно відкриває браму Творця, як найбільшої з таємниць.

368

Світ змінився до невпізнаваності зі стрімким розвитком технологій ми наче живемо у майбутньому. І водночас існують традиції, яким сотні років. Одна з таких  релігійних традицій — це шанування мощей святих у християнстві.

1073
30.06.2025

Замість обмежень, радять зважати на контекст, баланс у раціоні та якість продуктів.  

109
26.06.2025

Мер зазначив, що це приватний бізнес, а тому місто не видає земельні ділянки чи майно для таких закладів.

2307
19.06.2025

Станом на 1 червня 2025 року на Івано-Франківщині зареєстрували 901 фермерське господарство. Загальна площа сільськогосподарських угідь у їх власності та користуванні становить 40 тисяч гектарів.  

1131
27.06.2025

Сьогодні, 27 червня, віряни відзначають свято Найсолодшого Господа Бога і Спаса нашого Ісуса Христа – Людинолюбця.  

431
24.06.2025

Один чоловік ходив по окрузі, проклинаючи священика та розповсюджуючи про нього по всій парафії брехливі, злісні чутки.

15048
20.06.2025

Священник розповів про ставлення Церкви до дошлюбних статевих стосунків. 

7361
16.06.2025

У селі Гошів, що на Івано-Франківщині, на Ясній Горі розташований монастир Чину святого Василія Великого. Зокрема, на дзвіниці Гошівського монастиря знаходиться один з чотирьох карильйонів України.  

798
26.06.2025

Роботи Нікіти Тітова стали символами українського спротиву. Його плакати підтримують, надихають і говорять мовою, яка зрозуміла кожному. Та попри публічне визнання, автор часто стикається з піратством власних робіт.  

358
26.06.2025

Рішення саміту НАТО, ухвалене у Гаазі за підтримки президента США Дональда Трампа, підтверджує статус росії як спільної загрози для всього Альянсу.  

271
23.06.2025

Прем’єр-міністр Британії Кір Стармер заявив, що ядерна програма Ірану — серйозна загроза, а США вжили заходів для усунення цієї загрози.  

361
19.06.2025

Депутати Верховної ради України 18 червня 2025 року підтримали в цілому законопроєкт № 11469 про множинне громадянство.   

637
18.06.2025

Україна готується до виборів після завершення воєнного стану, але це будуть не звичайні, а унікальні вибори, які потребуватимуть окремого закону.  

1094