باحثون في أستراليا يطوّرون جلداً اصطناعياً يستشعر الألم والحرارة

عمل باحثون في جامعة (أر أم إي تي) الأسترالية، على تطوير جلد اصطناعي يحاكي الجلد الطبيعي في الاستجابة والتفاعل مع الألم، مما يفسح المجال أمام تقدّم ثوري في مجال الرعاية الصحية كابتكار أطراف صناعية أفضل وروبوتات ذكية تحسّن الواقع الصحي للإنسان.

إذ يُشكل الجلد العضو الأكبر في جسم الإنسان، ويحتوي كل جزءٍ منه على العديد من المستشعرات الحسية، التي تكتشف المحفزات الخارجية وتقيس مستوى نشاطها، وتُعتبر بدورها وسيلة لاكتشاف الأمراض وخصوصاً أمراض الجهاز العصبي، ومنها شلل الأطراف.

توصلت الدراسة التي نشرتها دورية الأنظمة الذكية المتقدمة، إلى أن المستقبلات في الجلد الاصطناعي يمكن أن تحلّ محل مثيلاتها المتضررة عند الإنسان، لتتيح إمكانية تعزيز الإحساس بمنبه محدد أو تكون بمثابة ألية التغذية الراجعة بين واجهات الربط ما بين الدماغ البشري والحاسوب.

وقالت البروفيسورة مادو باسكاران وهي أحد المشاركين في الدراسة:" يُعدّ نموذجنا الأولي لاستشعار الألم تقدماً مهماً نحو الجيل القادم من التقنيات الطبية الحيوية والروبوتات الذكية."

وأضافت: "نحن نشعر بالأشياء طوال الوقت من خلال الجلد ولكن استجابتنا للألم تبدأ فقط عند نقطة معينة، مثل لمسنا لشيءٍ ساخنٍ جداً أو حادٍ جداً." وتابعت: "يتفاعل جلدنا الاصطناعي فوراً عندما يصل الضغط أو الحرارة أو البرودة إلى عتبة مؤلمة."

أثناء الدراسة اعتمد الباحثون على ثلاث تقنيات، هي إلكترونيات قابلة للتمدد وأغلفة خارجية تتفاعل مع الحرارة أرق بـ 1000 مرة من شعرة إنسان، إضافةً إلى خلايا إلكترونية تحاكي كيفية حفظ الدماغ للذكريات طويلة الأمد وطريقة استرجاعها.

النموذج الأولي لمستشعر الضغط، يجمع بين الإلكترونيات القابلة للتمدد وخلايا الذاكرة، ويجمع مستشعر الحرارة بين الأغلفة الخارجية المتفاعلة مع درجة الحرارة والذاكرة، بينما يدمج مستشعر الألم بين التقنيات الثلاث.

ومن جانبه قال الطبيب أتور رحمان قائد البحث في الجامعة:
"لقد أنشأنا بشكل أساسي أول أجهزة استشعار جسدية إلكترونية لاستنساخ السمات الرئيسة لنظام الجسم المعقد من الخلايا العصبية والمسارات العصبية والمستقبلات التي تقود إدراكنا للمثيرات الحسية."

وأشار إلى أن بعض التقنيات الحالية، استخدمت إشارات كهربائية لمحاكاة مستويات مختلفة من الألم، ويمكن لهذه الأجهزة الجديدة أن تتفاعل مع الضغط الميكانيكي الحقيقي، ودرجة الحرارة والألم، وتُعطي الاستجابة الإلكترونية الصحيحة.

مضيفاً: "إن الجلد الاصطناعي يمكن أن يفرّق بين لمس دبوس بإصبعك بلطف أو خدش نفسك به دون قصد، وهو تمييز جوهري لم يتحقق من قبل إلكترونياً."