Naukowcy z Tokio stworzyli zdalnie sterowany, sztuczny palec pokryty żywą tkanką, która potrafi się regenerować w razie uszkodzenia. W przyszłości tego typu roboty mają wykonywać różne czynności obecnie zarezerwowane wyłącznie dla ludzi.

Prof. Shoji Takeuchi z Uniwersytetu Tokijskiego zajmuje się biorobotyką - futurystyczną dziedziną, która łączy robotykę i bioinżynierię. Pracuje też m.in. nad sztucznymi mięśniami i receptorami, a nawet nad hodowanym w laboratorium mięsem.

Teraz wraz z zespołem zaprezentował syntetyczny palec dla robota pokryty żywą, przypominającą uproszczoną skórę tkanką. Składa się ona głównie z warstwy komórek (fibroblastów i keratynocytów) oraz kolagenu. Potrafi się nawet sama naprawić w przypadku uszkodzenia.

Trójwymiarowe modele skóry - jak wyjaśniają badacze - były już wykorzystywane w badaniach medycznych czy testowaniu kosmetyków. Jednak teraz pierwszy raz połączono taką powłokę z elementem robota.

„Stworzyliśmy działający palec robota, który porusza się podobnie jak ludzki i jest pokryty rodzajem sztucznej skóry, która potrafi się naprawiać” - informuje prof. Takeuchi.

„Nasz model skóry to złożona, trójwymiarowa matryca, która urosła na miejscu, na palcu. Nie hoduje się jej osobno, aby potem ją dociąć i dołączyć do urządzenia. Nasza metoda umożliwia stworzenie dużo bardziej skomplikowanej i lepiej przymocowanej powłoki” - wyjaśnia.

Największym wyzwaniem było opracowanie metody wspomnianego hodowania „skóry” bezpośrednio na palcu.

Naukowcy widzą różnorodne zastosowania dla wynalazku. „Powłoka jest nie tylko miękka, jak prawdziwa skóra, ale może się naprawić po przecięciu czy uszkodzeniu innego rodzaju. Wyobrażamy więc sobie, że może znaleźć zastosowanie tam, gdzie potrzebna jest zdolność do samonaprawy, a także typowe dla człowieka umiejętności, takie jak zwinność i delikatny chwyt” - mówi prof. Takeuchi.

Roboty wyposażone w taką powłokę miałyby więc zastąpić ludzi w wielu gałęziach przemysłu.

„Skóra” ma też otworzyć nowe możliwości badań nad kosmetykami lekami czy medycyną regeneracyjną - obniżyć koszty, zredukować czas eksperymentów, czy potrzebę prowadzenia badań na zwierzętach.

„W przyszłości zamierzamy opracować zaawansowane wersje naszego pomysłu przez odtworzenie niektórych elementów żywej skóry, takich jak komórki receptorowe, mieszki włosowe czy gruczoły potowe. Chcemy też pokryć naszą powłoką większe powierzchnie” - dodaje naukowiec.

Więcej - na stronie publikacji (DOI: 10.1016/j.matt.2022.05.019) (PAP)

Marek Matacz

mat/ zan/