这款机械手指拥有由人体细胞制成的可自愈活皮肤
虽然看上去,是有点“出汗”了。
“我们的目标是开发真正像人类一样的机器人,”Shoji Takeuchi 对 IFLScience 说,他最近创建了一个手指上长有由人体细胞制成的活体皮肤。竹内教授是东京大学专门研究生物混合系统的项目教授,他和同事们的手指可以弯曲和卷曲而不会折断,而且如果手指受伤,它可以自行愈合并重新愈合。
竹内表示:“如今机器人领域普遍使用的硅橡胶外壳从远处看或在照片或视频中看起来是真实的,但当你真正靠近时,你就会意识到它是人造的。我们认为,要实现可以被误认为是人类的外观,唯一的方法是用与人类相同的材料(即活细胞)覆盖它。”
《活的皮肤》发表在期刊上事情,是通过将机器人手指浸入含有胶原蛋白和人类真皮成纤维细胞的溶液中而制成的,这两种细胞是我们肉色器官覆盖物中的两种关键结缔成分。当它们结合在机器人附属物周围时,胶原蛋白和成纤维细胞开始收紧,形成一种贴合,竹内认为这是超现实手指的成功之处。
一旦胶原蛋白-成纤维细胞基础固定下来,它就成为人类表皮角质形成细胞附着的平台,形成一层占人类皮肤最外层 90% 的表层。竹内在一个研究中说,这为机器人-人类混合物增加了更逼真的纹理,即使它看起来“有点汗湿”,就像刚从培养基中取出一样。陈述。
湿润的附肢组合在一起形成一根手指,看上去确实非常逼真。当然,前提是你能忽略内部发出的机械嗡嗡声。
角质形成细胞也是使人类皮肤防水的成分,它们对机器人手指也有同样的作用,这意味着它可以防水,这对于正常的外观和功能至关重要。也许最令人印象深刻的是,虽然活体皮肤足够坚固,可以承受弯曲、卷曲和被镊子拔除,但如果受损,它也可以自我修复。
为此,研究人员将一块胶原蛋白贴片贴在机器人手指的伤口上,并放置七天。在此期间,皮肤细胞可以迁移到胶原蛋白贴片中,并将其整合到皮肤组织中,从而有效地重新封住伤口。
然而,经历过青春痘的人都会敏锐地意识到,活体皮肤对人类来说有其不利之处。这些机器人是否也可能以类似的方式受到病原体或感染的侵害?
Takeuchi 对 IFLScience 表示:“皮肤越像人类,就越有可能与人类相同。但通过改造细胞或许可以创造出具有高抗性的组织。”
那么,现在推出生物混合祛斑护肤系列可能还为时过早,但似乎更复杂的活皮肤(以及) 也有可能被应用于机器人。
竹内总结道:“其中一个挑战是皮肤内没有内置循环系统,因此皮肤从培养基中取出后无法存活很长时间。”
“我们正在构思在皮肤内构建循环系统的策略。另一个挑战是通过复制皮肤中的各种器官(如感觉神经元、毛囊、指甲和汗腺)来开发具有皮肤特定功能的更复杂的皮肤。此外,扩大我们目前的方法以覆盖更大的结构也将是下一步具有挑战性的工作。”