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