04. 12. 2020 06:00 | AUSTRÁLIA/tvnoviny.sk, lm

Vedci vyrobili umelú kožu, ktorá cíti bolesť. Môže uľahčiť život ľuďom s umelými končatinami

Rovnako ako skutočná pokožka, aj umelá je navrhnutá tak, aby automaticky reagovala v momente, keď tlak, teplo alebo chlad prekročia prah bolesti.

Vedci vyrobili umelú kožu, ktorá cíti bolesť.
Vedci vyrobili umelú kožu, ktorá cíti bolesť. Foto: Profimedia.sk

Vymysleli spôsob, ako vrátiť citlivosť ľuďom s umelými končatinami. Vedcom z univerzity Royal Melbourne Institute of Technology v Austrálii sa totiž podarilo vytvoriť špeciálnu umelú kožu, ktorá napodobňuje ochranné mechanizmy pokožky tým, že reaguje na podnety spôsobujúce bolesť, informuje CNN.

Bolesť, hoci môže byť nepríjemná, je totiž nesmierne dôležitá, keďže ide o efektívny obranný mechanizmus, ktorým nám naše telo naznačuje, že niečo nie je v poriadku. Práve koža, náš najväčší orgán, je najlepším indikátorom bolesti. Automaticky spúšťa obranné reflexy, ktoré nás chránia pred zranením.

Koža, ktorú vytvorili austrálski vedci, je vyrobená zo silikónového kaučuku a má štruktúru skutočnej pokožky. „Pokožke je veľmi podobná práve vo svojich mechanických vlastnostiach,“ tvrdí Madhu Bhaskaran, profesor inžinierstva a vedúci projektu. Podľa neho môže prevratný objav viesť k priekopníckym inováciám v oblasti protetiky a robotiky.

Vedci vyrobili umelú kožu, ktorá cíti bolesť.
Vedci vyrobili umelú kožu, ktorá cíti bolesť. Foto: Profimedia.sk
 

Rovnako ako skutočná pokožka, aj umelá je navrhnutá tak, aby automaticky reagovala v momente, keď tlak, teplo alebo chlad prekročia prah bolesti. Na tie reagujú vonkajšie vrstvy umelej kože, ktoré tvoria sendvičové elektronické obvody posiate vysoko citlivými senzormi.

„Na našom tele je fascinujúce to, že funguje tak, že vysiela elektrické signály do centrálneho nervového systému,“ hovorí Bhaskaran. Elektronické obvody umiestnené v umelej koži fungujú podobným spôsobom a sú rovnako rýchle.

Keď sa dotkneme niečoho horúceho, receptory bolesti v našej pokožke vysielajú elektrický signál cez naše nervy do mozgu. Mozog následne vyšle vlastný elektrický signál na vyvolanie odpovede - napríklad odťahový reflex, vďaka ktorému ruku jednoducho okamžite odtiahneme od zdroja tepla.

Rovnakým spôsobom, ibaže pomocou citlivých senzorov, funguje aj umelá pokožka. Senzor zaznamená stimul bolesti a okamžite vyšle elektrický signál do častí štruktúry napodobňujúcich mozog. Ten je následne naprogramovaný na to, aby spustil pohyb.

Vedci vyrobili umelú kožu, ktorá cíti bolesť. Môže uľahčiť život ľuďom s umelými končatinami
Vedci vyrobili umelú kožu, ktorá cíti bolesť. Môže uľahčiť život ľuďom s umelými končatinami Foto: Profimedia.sk
 

Pri vytváraní umelej kože vedci stanovili prahy bolesti podobné tým, ktoré vníma mozog zdravého človeka. Výsledkom je, že aj umelá pokožka dokáže rozlíšiť medzi jemným dotykom špendlíka alebo bolestivým bodnutím.

Umelú pokožku by teraz mohli odborníci využiť pri výrobe inteligentných protetických končatín. Tie by umožnili nositeľovi zistiť, či sa dotýka niečoho, čo by mohlo spôsobiť ich poškodenie. „V oblasti protetiky sme prešli dlhú cestu, ale dôraz sa kládol najmä na motorické činnosti, ktoré môže protetická končatina vykonávať,“ hovorí Bhaskaran. Bežné umelé končatiny totiž nemajú pokožku, nedokážu tak reagovať na prípadné nebezpečenstvo.

Ilustračná snímka.
Ilustračná snímka. Foto: Shutterstock / UfaBizPhoto
 

S týmto názorom súhlasia aj experti v oblasti vývoja protéz, ktorí upozorňujú, že doposiaľ sme sa zameriavali najmä na to, že človek, ktorý stratí časť končatiny amputáciou, prichádza o kosti a svalstvo. Oceňujú preto, že vedci začali zaujímať aj o to, ako takýmto ľuďom nahradiť aj somatisenzorické orgány. Podľa nich práve umelá koža schopná vnímať bolesť, je kľúčom k dosiahnutiu výkonnosti podobnej tej, ktorú má človek so zdravými končatinami.

Umelá koža by navyše mohla slúžiť ako náhrada častí pokožky, ktoré už stratili svoju funkčnosť, či na vytvorenie inteligentných chirurgických rukavíc.

Komentáre ( 0)