Исследователи создали улыбающееся лицо робота из живых клеток кожи человека

Исследователи создали улыбающееся лицо робота из живых клеток кожи человека


Исследователи создали улыбающееся лицо робота из живых клеток кожи человека

Как аналитик с опытом работы в области биотехнологии и биоэтики, я нахожу это исследование интригующим, но вызывающим некоторые опасения относительно его последствий. Потенциальное применение создания реалистичной роботизированной кожи с использованием живых человеческих клеток действительно является новаторским и открывает значительные перспективы для различных отраслей, включая робототехнику, реконструктивную медицину и тестирование косметики. Однако использование настоящих клеток человеческой кожи поднимает этические вопросы, которые необходимо решить.


Я столкнулся с новой интригующей разработкой в ​​области робототехники: исследователи из Токийского университета, Гарвардского университета и Международного исследовательского центра нейроинтеллекта объявили о новаторском методе создания реалистичной роботизированной кожи с использованием живых человеческих клеток. Чтобы продемонстрировать эту технику, они сконструировали компактное роботизированное лицо, способное улыбаться, полностью покрытое слоем розовой живой ткани.

В своем исследовании ученые подчеркивают, что включение живой ткани кожи в экстерьер робота дает преимущества: она достаточно адаптируема, чтобы выражать эмоции, и может даже обладать способностью к самовосстановлению. Согласно их статье: «Поскольку роботы берут на себя все больше социальных ролей, их оболочки должны имитировать жизненные черты, включая свойства самовосстановления».

Как технический энтузиаст, я недавно наткнулся на интригующее исследование, которое привлекло мое внимание. Исследование проводилось командой, состоящей из Сёдзи Такеучи, Мичио Каваи, Минхао Не и Харуки Оды. Их исследование под названием «Якоря перфорационного типа, вдохновленные кожными связками для роботизированного лица, покрытого живой кожей», будет опубликовано в журнале Cell Reports Physical Science в июле. Я случайно узнал об этом удивительном открытии благодаря отчету, опубликованному ранее на этой неделе журналом New Scientist.

Инновационное открытие: исследование представляет новую технику прикрепления культивированной кожи к роботизированным механизмам с помощью «застежек в виде перфорации». Эти крохотные V-образные отверстия в конструкции робота позволяют живым тканям проникать и образовывать прочное соединение, повторяя способ соединения кожи человека с подлежащими тканями.

Как технический энтузиаст, я бы описал это так: однажды я стал свидетелем того, как команда продемонстрировала передовые возможности искусственной кожи, создав роботизированное лицо размером с ладонь. Приводы, прикрепленные к его основанию, позволяли лицу плавно двигаться, в то время как живая кожа изгибалась в ответ. Более того, они покрыли статическую, напечатанную на 3D-принтере голову этой искусственно созданной кожей, удивительным образом оживив ее.

Исследователи создали улыбающееся лицо робота из живых клеток кожи человека

Такеучи и др. создали свое роботизированное лицо, сначала напечатав на 3D-принтере смоляную основу со встроенными анкерами перфорационного типа. Затем они поместили смесь клеток человеческой кожи в коллагеновый каркас, позволив живой ткани прорасти в якоря.

Настоящие клетки кожи человека

Какие именно клетки кожи использовали исследователи? Стоит отметить, что легкодоступные живые клетки кожи человека можно приобрести у многочисленных анонимных доноров.

В своих исследованиях ученые использовали нормальные клетки кожи человека, полученные от авторитетного поставщика PromoCell GmbH. В частности, они использовали нормальные человеческие дермальные фибробласты (NHDF), полученные из ювенильной крайней плоти или различных донорских участков взрослых, и нормальные эпидермальные кератиноциты человека (NHEK), извлеченные из тех же источников.

Как исследователь клеточной биологии, я могу вам сказать, что фибробласты — это уникальные клетки, ответственные за производство соединительной ткани в организме. С другой стороны, кератиноциты носят титул основного типа клеток в эпидермисе – самом внешнем слое нашей кожи, на долю которого приходится примерно 90% общей популяции клеток, согласно информации, предоставленной веб-сайтом PromoCell.

Исследователи создали улыбающееся лицо робота из живых клеток кожи человека

Как аналитик-исследователь, я бы описал это так: после извлечения клеток я подготовил их к культивированию, используя разные составы сред. Для дермальных фибробластов я использовал среду для роста фибробластов, обогащенную основой DMEM, 10% фетальной бычьей сыворотки, 1% пенициллина-стрептомицина и 70 мг/мл фосфат-магниевой соли L-аскорбиновой кислоты. Чтобы поддерживать здоровье этих клеток, я добавил в питательную среду антибиотики. Аналогичным образом, для эпидермальных кератиноцитов я использовал среду для роста кератиноцитов, полученную из набора Keratinocyte Growth Medium 3 Kit, и обогатил ее 1% пенициллином-стрептомицином.

Исследователи отмечают, что питательная среда как для NHDF, так и для NHEK обновлялась через день. Такое частое обновление гарантировало, что клетки получали необходимое питание на протяжении всего исследования.

Потенциально полезно для тестирования.

Исследователи стремятся улучшить взаимодействие человека и робота и улучшить тканевую инженерию, используя в своих исследованиях настоящие клетки кожи человека. Они полагают, что разработанные методы могут выйти за рамки робототехники и охватить такие сектора, как реконструктивная медицина и тестирование на наркотики. Вместо того, чтобы использовать для экспериментов настоящих людей, ученые могут выращивать искусственные слои кожи, используя настоящие клетки.

Как технический энтузиаст, я воодушевлен недавним открытием, сделанным исследовательской группой. Они разработали метод, который потенциально может произвести революцию не только в роботизированных интерфейсах, но и в тестировании косметики. Постоянно заставляя нашего робота улыбаться, мы заметили появление мимических морщин, похожих на человеческие морщины, с течением времени. Это открытие открывает новые возможности для оценки эффективности средств по уходу за кожей и косметики без необходимости полагаться на людей.

Будучи заядлым последователем этого увлекательного исследования, я воодушевлен перспективой сделать следующий логический шаг: использовать эту модель для углубления моего понимания тонкостей формирования морщин. Более того, использование этих новых знаний может привести к революционным достижениям в различных отраслях. В косметическом секторе мы, возможно, сможем создавать реалистичные изображения на чипе, открывая новые возможности для разработки продуктов. Между тем, в ортопедической хирургии эта технология потенциально может произвести революцию в подходах к заживлению костей и реконструкции суставов.

Исследователи создали улыбающееся лицо робота из живых клеток кожи человека

Несмотря на успехи, достигнутые исследователями в создании искусственной кожи для роботов, еще предстоит преодолеть значительные проблемы, прежде чем ее можно будет эффективно использовать в роботах-гуманоидах. Современная искусственная кожа лишена способности чувствовать и имеет ограниченный срок службы на открытом воздухе из-за потребности в постоянном снабжении питательными веществами. Чтобы решить эти проблемы, исследователи стремятся интегрировать новые механизмы, которые позволят коже выдерживать более длительные периоды времени.

Благодаря дальнейшим достижениям роботизированная кожа может превратиться в яркие и живые покрытия для машин. Со временем эти шкуры могут не только имитировать жизнь, но и обладать ею, потенциально просуществуя достаточно долго, чтобы стать свидетелями огненной гибели атакующих звездолетов возле пояса Ориона или мерцающих С-лучей в темноте недалеко от Врат Тангейзера. Мы горячо желаем, чтобы эти переживания не ушли в небытие — такие же хрупкие, как слезы под ливнем.

Смотрите также

2024-06-28 19:24