به نقل از «آنا»

تحقق تکنولوژی ایجاد حس لامسه در اندام مصنوعی

تاریخ انتشار: ۴ اسفند ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۷۳۴۷۸۳۰

محققان دانشگاه استنفورد وارد مرحله‌‌ تکاملی از تولید وسایل الکترونیک شده‌اند که با الهام از پوست مصنوعی، یک گام فراتر رفته‌اند و این وسایل در کنار داشتن مدارهای قابل ارتجاع، قرار گرفتن چیزی روی آن را نیز حس می‌کند.

به گزارش گروه رسانه‌های دیگر خبرگزاری آنا، در کنار تمام حواسی که انسان دارد و از چشم‌ها، گوش‌ها، بینی و دهان برای

درک محیط اطراف استفاده می‌کند، هیچ‌ یک به پای ظرافت و حساسیت حس لامسه نمی‌رسد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به لطف اثرانگشت‌های حساسی که در کف دست قرار گرفته، ما انسان‌ها قادر خواهیم بود قبل از لمس آتش، حرارت آن را متوجه شویم یا نرمی و لطافت پوست نوزاد را لمس کنیم.

اما افرادی که به دلایل مختلف از اندام‌های مصنوعی استفاده می‌کنند با لمس و حس لامسه مشکل دارند. محققان دانشگاه استنفورد با تلاش‌هایی که در این زمینه انجام داده‌اند، توانستند بخشی از این قابلیت لمس را برای اندام‌های مصنوعی ایجاد کنند. آنها مواد مصنوعی قابل ارتجاع و حساس از نظر الکترونیکی تولید کرده‌اند.

پژوهشگران امیدوارند که روزی بتوان از این وسایل الکترونیک حساس به عنوان پوششی شبیه پوست برای اندام‌های مصنوعی استفاده کرد. این فناوری می‌تواند اساس تحول نسل جدیدی از وسایل الکترونیک قابل انعطاف باشند که به عنوان یک فناوری پوشیدنی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد و حتی رقیبی برای گوشی‌های هوشمند باشد.

تولید مدارهای پلیمری و قابل ارتجاع که مجهز به حسگرهای لمسی برای تشخیص اثرانگشت یک کفشدوزک مصنوعی است، از جمله آزمایش‌هایی است که محققان انجام داده‌اند. با موفقیت این آزمایش اولیه، محققان در مراحل بعدی و کاربردی‌تر، از روشی پیشرفته‌تر برای تولید وسایل الکترونیک قابل انعطاف و قابل ارتجاع در حجم وسیع استفاده کرده‌اند تا بتوانند این تولیدات را به مرحله تجاری‌سازی برسانند.

تحقیقات در زمینه تولید پوست مصنوعی و وسایل الکترونیک قابل انعطاف راه درازی را در پیش دارد اما تاکنون، فرآیندی برای تولید مدارهای قابل ارتجاع انجام نگرفته بود. محققان امیدوارند که روزی این ساختارها، صفحه‌های وسایل الکترونیک وابسته به پلیمری شوند که تنوعی از حسگرها داخل آنها تعبیه شوند و در نهایت بتوان این مدارهای قابل انعطاف و چندمنظوره را با سیستم عصبی انسان مرتبط کرد.

این محصول مشابه شبکه حسی بیوشیمیایی پیچیده‌تر و مواد محافظ سطحی است که آن را می‌توان پوست انسان نامید. این پوست نه تنها حس لامسه دارد، بلکه حرارت و سایر پدیده‌ها را نیز حس می‌کند.

فرآیند تولید این وسایل الکترونیک قابل‌انعطاف و دارای حس لامسه از چند لایه پلیمر تازه تشکیل شده است که کشسانی این مواد را تامین می‌کند. اولین قدم در این فرآیند استفاده از پرینتر جوهرافشان برای رنگ‌آمیزی لایه‌های خاص است. محققان این مواد را در مربع‌های حدود دو اینچ در صفحه‌ای حاوی بیش از 6000 دستگاه پردازش سیگنال شخصی تولید کرده‌اند که مانند پایانه‌های عصب مصنوعی عمل می‌کنند. تمام این مواد داخل لایه‌ای محافظ و ضدآب بسته‌بندی شده‌اند.

نمونه تولید شده تا دو برابر اندازه معمولی آن کشیده می‌شود و دوباره به حالت اولیه خود برمی‌گردد، در حالی که قابلیت آن را دارد که بدون ترک‌خوردگی، لایه‌لایه شدن یا چروکیدگی، برق را نیز منتقل کند. محققان برای تست پایداری آن، نمونه‌ای را بیش از یک هزار برابر حد معمول آن کشیدند که در آن هیچ آسیبی مشاهده نکردند. اما آزمایش واقعی زمانی انجام شد که محققان آن را به دست انسان چسباندند. این پوست الکترونیک حتی روی سطوح نامنظم هم به‌خوبی کار می‌کند.

منبع: جی پلاس

منبع: آنا

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۷۳۴۷۸۳۰ 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:

ضایعه نخاعی به متابولیسم بدن آسیب می رساند

به گزارش خبرنگار مهر به نقل از مدیسن نت، یک مطالعه جدید روی حیوانات نشان داده است که فعالیت نورون ها به دنبال آسیب باعث می شود چربی شکم به ترکیباتی تجزیه شود که نشت کرده و در کبد و سایر اندام ها جمع می شود.

«آندریا تدسکی»، نویسنده ارشد این مطالعه و استادیار علوم اعصاب در کالج پزشکی دانشگاه ایالتی اوهایو، می‌گوید: «به محض اینکه پردازش حسی را در نتیجه آسیب نخاعی مختل کنیم، شاهد تغییراتی در چربی هستیم.»

تدسکی افزود: «این امر باعث ایجاد زنجیره‌ای از واکنش‌ها می‌شود؛ تری گلیسیریدها شروع به تجزیه شدن به گلیسرول و اسیدهای چرب آزاد می‌کنند که در جریان خون آزاد می‌شوند و توسط کبد، قلب، ماهیچه‌ها جذب شده و انباشته می‌شوند و مشکلاتی را برای مقاومت به انسولین ایجاد می‌کنند.»

این تیم همچنین یک درمان بالقوه را برای جلوگیری از بیماری های ناشی از این پدیده شناسایی کرده است: داروی تشنجی گاباپنتین از این اثرات مخرب متابولیک ناشی از آسیب های نخاعی در موش های آزمایشگاهی جلوگیری کرد.

محققان توضیح دادند که گاباپنتین یک انتقال دهنده عصبی را که بیش از حد فعال می شود و باعث ایجاد مشکلات ارتباطی در بدن به دنبال آسیب به سیستم عصبی می شود، مهار می کند.

تدسکی گفت: «از طریق تجویز گاباپنتین، ما توانستیم عملکرد متابولیک را عادی کنیم.»

محققان توضیح دادند که بیماری قلبی و دیابت نوع ۲ یکی از علل اصلی مرگ در افراد مبتلا به آسیب نخاعی است.

محققان مشکوک بودند که این اختلالات ممکن است به اختلال در تنظیم چربی شکم مرتبط باشد که نقش متابولیکی پیچیده ای دارد.

به گفته محققان، این چربی انرژی را ذخیره می کند و اسیدهای چرب را به میزان لازم برای سوخت آزاد می کند و در حفظ سطح قند خون در سطح یکنواخت نقش دارد.

آزمایش‌ها نشان داد که در عرض هفت روز پس از آسیب نخاعی در موش ها، زنجیره‌ای از فعالیت‌های غیرعادی وجود دارد که در طول آن، اعصاب حسی سیگنال‌هایی را به بافت چربی ارسال می‌کنند. تدسکی آن را "سازماندهی مجدد ناسازگار سیستم حسی" می نامد.

در پاسخ به این سیگنال‌ها، چربی شروع به تجزیه شدن می‌کند و خون و اندام‌ها را با اسیدهای چرب و گلیسرول پر می‌کند که به سرعت از کنترل خارج می‌شود.

تدسکی توضیح داد: «یک چرخه معیوب ایجاد شده است. تقریباً مانند این است که شما پدال گاز را فشار می دهید تا بنزین خودرو تمام شود اما شخص دیگری همچنان باک را پر می کند، بنابراین هرگز تمام نمی شود.»

محققان گفتند که قبلاً نشان داده شده بود که گاباپنتین عملکرد اندام را در حیوانات پس از آسیب نخاعی بازیابی می کند و همچنین روند بهبود سکته مغزی را افزایش می دهد.

محققان دریافتند که دادن دوز بالای گاباپنتین به موش های آزمایشگاهی و سپس کاهش آن، از تجمع اسیدهای چرب در کبد جلوگیری می کند و باعث می شود متابولیسم آنها به حالت عادی بازگردد.

نتایج نشان می‌دهد طی چهار هفته، موش‌ها بدون دارو متابولیسم طبیعی داشتند.

تدسکی گفت: «یافته ها نشان می دهد که تجویز گاباپنتین بلافاصله پس از آسیب نخاعی ممکن است از مشکلات سلامتی که اغلب رخ می دهد محافظت کند.»

البته، در تفسیر این نتایج احتیاط لازم است، زیرا یافته های موجود در حیوانات همیشه در انسان آشکار نمی شود.

کد خبر 6093455