به نقل از «جام نیوز»

حقایقی باورنکردنی در مورد اثر انگشت؛ علت و شیوه شکل گیری آن

تاریخ انتشار: ۲۰ آبان ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۵۵۵۸۹۳۲

به گزارش سرویس گوناگون جام نیـوز، برای بیش از ۱۰۰ سال محققان بر این باور بودند که هدف از داشتن اثر انگشت افزایش توانایی انسان در گرفتن اشیاء است. اما مطالعات اخیر نشان می دهد که اثر انگشت با افزایش تماس و اصطکاک بین پوست انگشت و سطح اشیاء گرفتن آن ها را برای انسان آسان تر نمی سازد. در واقع اثر انگشت این اصطکاک و تماس و همچنین توانایی ما در گرفتن اشیاء نرم و صاف را کاهش می دهد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

 

محققان دانشگاه منچستر در حالی که مشغول راستی آزمایی فرضیه اصطکاک اثر انگشت بودند دریافتند که پوست بیشتر شبیه لاستیک عمل می کند تا یک ماهیت جامد طبیعی. در واقع، اثر انگشت ما توانایی در دست گرفتن اشیاء را کاهش می دهد زیرا در واقع این فرورفتگی ها و شیارها سطح تماس پوست دست با اشیائی که با دست می گیریم را کاهش می دهند. بنابراین این سوال همچنان باقی می ماند که چرا ما اثر انگشت داریم؟

 

هیچ کسی دلیل این موضوع را به طور دقیق و کامل نمی داند اما نظریه های متفاوتی در این زمینه وجود دارد مبنی بر این که اثر انگشت به ما کمک می کند که سطوح زبر یا آبدرا را بگیریم، اثر انگشت از نوک انگشتان در برابر آسیب حفاظت می کند و یا اینکه حساسیت لمس را در نوک انگشتان افزایش می دهد.

 

اثر انگشت چگونه به وجود می آید؟

 

 

اثر انگشت الگوهای برجسته ای هستند که در نوک انگشتان شکل می گیرند. این الگوها از همان زمانی که انسان در رحم مادر به سر می برد شکل می گیرند و در ماه سوم حاملگی کامل می شوند. هر فردی در طول تمام عمر یک اثر انگشت خاص و منحصر به فرد خواهد داشت. چندین عامل در شکل گیری اثر انگشت دخالت دارند.

 

ژن های بدن انسان الگوهای برجسته ی روی پوست انگشتان، کف دست ها، انگشتان پا و زیر پاها را تحت تاثیر قرار می دهند. این الگوها حتی در میان دوقلوهای کاملاً همسان نیز متفاوت و منحصر به فرد هستند. اگر چه دوقلوها دی ان ای های یکسانی دارند اما اثر انگشت شان کاملاً با هم متفاوت است. این موضوع بدین دلیل است که تعدادی فاکتور دیگر علاوه بر ژنتیک در شکل گیری اثر انگشت دخالت دارند.

 

محل قرارگیری جنین در رحم، جریان مایع آمنیوتی و طول بند ناف همه در شکل گیری اثر انگشت منحصر به فرد افراد موثر هستند. اثر انگشت از الگوهایی از کمان ها، حلقه ها و پیج و تاب ها تشکیل می شود. این الگوها در داخلی ترین لایه ی اپیدرم (پوست بیرونی) که «لایه ی سلول های پایه ای» نام دارد شکل می گیرند.

 

لایه ی سلول های بنیادین یا پایه ای بین بیرونی ترین لایه ی پوست (اپیدرم) و لایه ی کلفت پوست که «درم» یا میان پوست نامیده می شود قرار دارد، لایه ای که زیر اپیدرم قرار گرفته و به عنوان پایه ای برای آن عمل می کند. سلول های جدید جایگزین سلول های پیرتر شده که مرده و می ریزند. لایه ی سلول های بنیادین در جنین بسیار سریع تر از از اپیدرم بیرونی و لایه های میان پوست رشد می کنند.

 

این رشد باعث می شود که لایه ی سلول های بنیادین چین خورده و الگوهای متنوع و متفاوتی را به وجود بیاورد. از آن جایی که الگوهای اثر انگشت در لایه ی بنیادین شکل می گیرند، صدمه به لایه ی سطحی باعث تغییر الگوی اثر انگشت نخواهد شد.

 

چرا برخی از افراد اثر انگشت ندارند؟

درماتولوژیفیا (Dermatoglyphia)، از واژه های یونانی «derma» به معنای پوست و «glyph» به معنای حکاکی گرفته شده است  در واقع به معنای ناهمواری ها و شیارهایی است که روی نوک انگشتان، کف دست ها، انگشت های پا و کف پاها اطلاق می شود. عدم وجود اثر انگشت در اثر یک شرایط ژنتیکی بسیار نادر به نام «adermatoglyphia»به وجود می آید. محققان یک جهش را در ژن SMARCAD1  یافته اند که می تواند علت به وجود آمدن چنین حالتی باشد.

 

این کشف در هنگام بررسی یک خانواده ی سوییسی که اعضای آن همه فاقد اثر انگشت بودند بدست آمد.

 

به گفته ی دکتر الی اسپرچر “ما می دانیم که اثر انگشت در هفته ی ۲۴ اُم باروری به طور کامل شکل می گیرد و در تمام طول زندگی دچار تغییری نخواهد شد. با این وجود فاکتورهای موثر در شکل گیری و الگوهای اثر انگشت در دوران رشد جنینی به مقدار زیادی ناشناخته هستند”. این مطالعه نشان می دهد که یک ژن خاص در کنترل رشد اثر انگشت دخالت مستقیم دارد. همچنین مشخص شده که این ژن در شکل گیری و رشد غدد عرق نیز موثر است.

 

اثر انگشت و باکتری های تعیین کننده هویت

 

محققان دانشگاه کلرادو دریافته اند که باکتری هایی که روی پوست قرار دارند را می توان به عنوان تعیین کننده های هویت شخصی به کار برد. این موضوع امکان پذیر است زیرا باکتری هایی که روی پوست و به طور ویژه روی سطج دست شما زندگی می کنند خاص و منحصر به فرد هستند، حتی در میان دوقلوهای همسان. این باکتری ها روی اشیائی که به آن ها دست می زنیم باقی می مانند. با توالی سازی ژنتیکی دی ان ای باکتری، باکتری های خاصی که روی سطح پوست قرار دارند می توانند با با دست فردی که محل زندگی آن هاست مقایسه شود.

 

به عبارت ساده تر می توان از این باکتری ها به عنوان نوعی اثر انگشت استفاده کرده زیرا آن ها نیز منحصر به فرد بوده و برای چندین هفته بدون تغییر باقی خواهند ماند. تحلیل باکتریایی می تواند در شناسایی مجرمان موثر و کاربردی باشد به ویژه در صورتی که نتوان از روش آزمایش دی ان ای و یا اثر انگشت به هر دلیلی استفاده نمود.

 

 

روزیاتو

2025

 

 

منبع: جام نیوز

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.jamnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «جام نیوز» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۵۵۵۸۹۳۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

ساخت انگشت مصنوعی انعطاف‌پذیر بدون اتصال مکانیکی

محققان از الاستومر‌های دانه‌ای دوگانه قابل چاپ سه‌بعدی یا به اختصار DNGE برای چاپ نمونه اولیه یک «انگشت» استفاده کردند که با «استخوان» سفت و سخت و بافت «گوشت» انعطاف پذیر احاطه شده بود.

به نقل از آی‌ای، محققان اکول پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) روشی را کشف کرده‌اند که به طور بالقوه می‌تواند حوزه رباتیک پوشیدنی و نرم را تغییر دهد.

ایجاد محصولات رباتیک نرم و سبک یا دستگاه‌های پوشیدنی بدون به خطر انداختن عملکرد آنها، مدت‌هاست که یک چالش باقی مانده است. استفاده از مواد سنگین نه تنها به انرژی بیشتری برای جابجایی نیاز دارد، بلکه باعث ایجاد ناراحتی به خصوص در مورد پوشیدنی‌ها یا پروتز‌ها می‌شود.

الاستومر‌ها به عنوان یک ماده محبوب برای چنین کاربرد‌هایی ظاهر شده‌اند. آنها پلیمر‌های مصنوعی با طیف وسیعی از خواص مکانیکی هستند. با این حال، ساخت پلیمر‌هایی که می‌توانند به ساختار‌های پیچیده سه بعدی با سفتی متغیر تبدیل شوند، تاکنون یک مانع قابل توجه بوده است.

استر امستاد (Esther Amstad)، رئیس آزمایشگاه مواد نرم در دانشکده مهندسی اکول پلی‌تکنیک فدرال لوزان در این باره توضیح داد: الاستومر‌ها معمولا به گونه‌ای ریخته می‌شوند که ترکیب آنها را نمی‌توان در هر سه بُعد در مقیاس‌های کوتاه تغییر داد. برای غلبه بر این مشکل، ما DNGE‌ها را توسعه دادیم که الاستومر‌های دانه‌ای دوگانه قابل چاپ سه بعدی هستند که خواص مکانیکی آنها به میزان بی‌سابقه‌ای متغیر است.

ایوا بور (Eva Baur)، یک دانشجوی دکترا از DNGE برای چاپ نمونه اولیه انگشتی استفاده کرد که با استخوان سفت و سخت احاطه شده بود. این انگشت برای نشان دادن پتانسیل ساخت دستگاه‌هایی است که به اندازه کافی انعطاف پذیر هستند تا خم شوند و کشش پیدا کنند و در عین حال به اندازه کافی محکم هستند که با آنها اشیا را دستکاری کرد.

شبکه دو برابری، تطبیق پذیری دوبرابری

محققان دو شبکه الاستومری را مهندسی کردند. ریزذرات الاستومری تولید شده از قطره‌های امولسیون روغن در آب در محلول پیش‌ساز قرار می‌گیرند، در آن جا ترکیبات الاستومری را جذب کرده و متورم می‌شوند. سپس از ریزذرات متورم شده برای ساخت جوهر قابل چاپ سه بعدی استفاده می‌شود که برای ایجاد ساختار مورد نظر در یک چاپگر زیستی قرار داده می‌شود. پیش‌ساز در ساختار چاپ سه بعدی پلیمریزه می‌شود و شبکه الاستومری دوم را ایجاد می‌کند. این شبکه دوم کل شی را سفت و سخت می‌کند.

در حالی که ترکیب شبکه اول سختی سازه را تعیین می‌کند، شبکه دوم کل جسم را سفت می‌کند. این دو شبکه را می‌توان به طور مستقل تنظیم کرد تا ترکیبی از سختی و مقاومت به دست آید.

علاوه بر این، استفاده از الاستومر‌ها بر روی هیدروژل‌ها که ماده‌ای است که در روش‌های پیشرفته استفاده می‌شود، این مزیت را دارد که ساختار‌هایی بدون آب و پایدارتر در طول زمان ایجاد شود. برای تکمیل آن، DNGE‌ها را می‌توان با استفاده از چاپگر‌های سه بعدی موجود در بازار چاپ کرد.

فناوری DNGE می‌تواند در پروتز‌ها و راهنما‌های حرکتی برای کمک به جراحان استفاده شود.

برنامه‌های کاربردی بالقوه و چشم انداز‌ها

توسعه DNGE‌ها طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی بالقوه را ممکن می‌کند. یکی از امیدوارکننده‌ترین کاربرد‌ها در زمینه توانبخشی با هدایت حرکتی است. توانایی پشتیبانی از حرکت در یک جهت در حالی که آن را در جهت دیگر محدود می‌کند، می‌تواند تحولی در توسعه پروتز‌ها و راهنمای حرکت برای کمک به جراحان باشد. علاوه بر این، امکان سنجش حرکات از راه دور می‌تواند در مناطقی مانند برداشت محصول به کمک ربات یا اکتشاف زیر آب بسیار ارزشمند باشد.

جزئیات این مطالعه در مجله Advanced Materials منتشر شده است.

منبع: ایسنا

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری