Cientistas criam pele artificial com tato capaz de transmitir sinais para cérebro

pelar515/10/2015 - Pesquisadores criaram uma pele artificial experimental capaz de sentir os objetos que poderia, no futuro, permitir às pessoas que usam próteses recuperar parte do tato. Esta tecnologia, que ainda nas primeiras etapas de desenvolvimento, poderia também melhorar o controle das próteses e minimizar ou eliminar a sensação de "membro fantasma" que afeta 80% dos amputados, segundo os cientistas. A pesquisa, conduzida na Universidade de Stanford, na Califórnia, foi publicada nesta quinta-feira (15) pela revista especializada "Science".

Os autores explicaram que utilizaram circuitos orgânicos flexíveis e sensores de pressão para reproduzir a sensibilidade da pele.

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Mão humana aperta mão robótica com mecanorreceptores artificiais.

Explicaram que puderam transmitir estes sinais sensoriais para as células cerebrais de cerebrais por meio da optogenética.

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Pele artificial flexíveis com mecanorreceptores

Neste novo campo de pesquisa, que combina ótica e genética, os cientistas modificam células para torná-las sensíveis a frequências específicas de luz. Em seguida, podem usar pulsos de luz para "ligar" e "desligar" as células ou os processos que ocorrem dentro delas. Os autores conseguiram converter a pressão estática de um objeto sobre a pele, em sinais digitais comparáveis aos diferentes graus de resistência mecânica que a pele humana é capaz de detectar.

"Esta foi a primeira vez que um material flexível, similar à pele, foi capaz de detectar pressão e também transmitir um sinal para um componente do sistema nervoso", disse Zhenan Bao, pesquisadora que liderou o estudo.

Nanotubos de carbono

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Detalhe de modelo robótico com sensores artificiais

Para fabricar os sensores, utilizaram nanotubos de carbono de forma piramidal, que são particularmente eficazes para canalizar os sinais do campo elétrico dos objetos próximos. Estes últimos são captados por eletrodos. Em um comentário sobre o estudo, também publicado na revista "Science", Polina Anikeeva e Ryan Koppes, do laboratório de pesquisa eletrônica do Massachusetts Institute of Technology (MIT), escreveram que reproduzir as propriedades mecânicas e as funções da pele "é um desafio difícil de engenharia", embora considerem a pesquisa promissora.

Anikeeva e Koppes, que não participaram do estudo, destacaram a aceleração dos progressos no campo dos circuitos eletrônicos flexíveis e orgânicos que permitem desenvolver miniaturas de sensores epidérmicos.

Desafios

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Luva mecânica tem fragmentos da pele artificial na ponta dos dedos

Um dos principais desafios da equipe liderada por Benjamin Tee foi o de criar sensores que conseguissem "sentir" a mesma variedade de pressão que os humanos conseguem. Isso foi possível graças à utilização de nanotubos de carbono moldados em microestruturas piramidais. Desta forma, a sensibilidade foi maximizada e os receptores "traduziram" a pressão em sinais enviados ao cérebro, que se modificavam conforme a pressão aplicada.

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Outro grande desafio foi o de transferir o sinal do sistema de pele artificial para os neurônios dos camundongos. Os pesquisadores desenvolveram novas proteínas sensíveis à luz (optogenéticas), capazes de acomodar longos intervalos de estímulo. Dessa forma, os neurônios conseguiram agir de acordo com o pulso de estímulo.

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Segundo os pesquisadores, trazer a sensação do tato para as próteses pode aumentar a utilidade delas, ao melhorar o controle motor, e também pode ajudar a aliviar a "dor do membro fantasma", que afeta grande parte das pessoas que perderam um membro do corpo.


Fonte: G1
           http://noticias.uol.com.br/

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