Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, robotik bir parmağı canlı bir "deri" tabakasıyla kaplamak için bir yöntem geliştirdiler. Canlı kaplama, robotik parmağın bükülüp esnemesine izin verecek kadar esnek ve ayrıca suyu itebiliyor, hatta hasar gördüğünde kendi kendini iyileştirebiliyor.
Teknik, robotu, cilt içindeki bağ dokusunun ana bileşenlerinden ikisi olan kolajen ve insan dermal fibroblastlarından oluşan bir "astar" katmanla kaplamayı içeriyor. Bu katman, robot yüzeyine uyum sağlamak için doğal olarak küçülüyor. Derinin dış katmanını oluşturan ikinci bir insan epidermal keratinosit katmanı, astar katmanına kolayca yapışıyor. Hücre kaplaması robota gerçek deri hissi veriyor ve gerçek gibi hissettiren tıbbi robotların, protezlerin önünü açabilir.
Protezler, gelişmiş robotik yeteneklerle hızla ilerliyor ve gelecekteki gelişmeler, canlı doku içeren biyohibrit sistemlerle bile sonuçlanabilir, bu da gözlendiğinde veya dokunulduğunda doğal dokulardan ayırt edilmesini zorlaştırabilir. Bu tür biyohibrit sistemlerin diğer potansiyel uygulamaları, daha doğal görünen ve hissettiren sağlık hizmeti veya yardımcı yaşam rollerini yerine getiren robotlar gibi hastalarla etkileşime giren insansı robotları içeriyor.
İlk adım olarak, bu araştırmacılar, insan derisine temsil olarak robotik bir parmağın yüzeyine canlı bir doku tabakası uygulamak için bir teknik geliştirdiler. İlk girişimler, büyüyen "deri" tabakalarını ve ardından bunları bir robotun yüzeyine uygulamaya çalışmayı içeriyordu. Araştırmaya katılanlardan Shoji Takeuchi şunları söyledi: “Bu yöntemle, deri tabakaları kesip dikebilecek yetenekli bir zanaatkarın ellerine sahip olmalısınız. Yüzeyleri cilt hücreleriyle verimli bir şekilde kaplarken cilt dokusunu robotun etrafına doğrudan kalıplamak için bir doku kalıplama yöntemi geliştirdik ve bu, robotik bir parmakta kusursuz bir cilt kaplamasıyla sonuçlandı.”
Araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni yöntem, parmağa birkaç katman uygulamayı içeriyor. Birincisi kolajen ve insan dermal fibroblastlarından oluşuyor. Parmağı bu bağ dokusu bileşenlerinin bir süspansiyonu içinde kuluçkaya yatırarak, parmağın çevresinde doğal olarak bir tabaka oluşturuyor ve büzüyor, doku tabakalarını uyarlamaya gerek kalmadan pürüzsüz, sürekli bir yüzey sağlıyor. İkinci bir insan epidermal keratinosit tabakası, birinci "astar" tabakasına kolaylıkla yapışıyor.
Şimdiye kadar, araştırmacılar doku tabakasına kasıtlı olarak zarar verip ardından hasarlı bölgeye bir kolajen yama uygulayarak kendi kendini iyileştirebileceğini gösterdiler. Doku tabakasındaki hücreler yeniden canlandı ve yaranın iyileşmesine yardımcı oldu.
Teknik, robotu, cilt içindeki bağ dokusunun ana bileşenlerinden ikisi olan kolajen ve insan dermal fibroblastlarından oluşan bir "astar" katmanla kaplamayı içeriyor. Bu katman, robot yüzeyine uyum sağlamak için doğal olarak küçülüyor. Derinin dış katmanını oluşturan ikinci bir insan epidermal keratinosit katmanı, astar katmanına kolayca yapışıyor. Hücre kaplaması robota gerçek deri hissi veriyor ve gerçek gibi hissettiren tıbbi robotların, protezlerin önünü açabilir.
Protezler, gelişmiş robotik yeteneklerle hızla ilerliyor ve gelecekteki gelişmeler, canlı doku içeren biyohibrit sistemlerle bile sonuçlanabilir, bu da gözlendiğinde veya dokunulduğunda doğal dokulardan ayırt edilmesini zorlaştırabilir. Bu tür biyohibrit sistemlerin diğer potansiyel uygulamaları, daha doğal görünen ve hissettiren sağlık hizmeti veya yardımcı yaşam rollerini yerine getiren robotlar gibi hastalarla etkileşime giren insansı robotları içeriyor.
İlk adım olarak, bu araştırmacılar, insan derisine temsil olarak robotik bir parmağın yüzeyine canlı bir doku tabakası uygulamak için bir teknik geliştirdiler. İlk girişimler, büyüyen "deri" tabakalarını ve ardından bunları bir robotun yüzeyine uygulamaya çalışmayı içeriyordu. Araştırmaya katılanlardan Shoji Takeuchi şunları söyledi: “Bu yöntemle, deri tabakaları kesip dikebilecek yetenekli bir zanaatkarın ellerine sahip olmalısınız. Yüzeyleri cilt hücreleriyle verimli bir şekilde kaplarken cilt dokusunu robotun etrafına doğrudan kalıplamak için bir doku kalıplama yöntemi geliştirdik ve bu, robotik bir parmakta kusursuz bir cilt kaplamasıyla sonuçlandı.”
Araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni yöntem, parmağa birkaç katman uygulamayı içeriyor. Birincisi kolajen ve insan dermal fibroblastlarından oluşuyor. Parmağı bu bağ dokusu bileşenlerinin bir süspansiyonu içinde kuluçkaya yatırarak, parmağın çevresinde doğal olarak bir tabaka oluşturuyor ve büzüyor, doku tabakalarını uyarlamaya gerek kalmadan pürüzsüz, sürekli bir yüzey sağlıyor. İkinci bir insan epidermal keratinosit tabakası, birinci "astar" tabakasına kolaylıkla yapışıyor.
Şimdiye kadar, araştırmacılar doku tabakasına kasıtlı olarak zarar verip ardından hasarlı bölgeye bir kolajen yama uygulayarak kendi kendini iyileştirebileceğini gösterdiler. Doku tabakasındaki hücreler yeniden canlandı ve yaranın iyileşmesine yardımcı oldu.
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
