Criada pele artificial que envia sensação de pressão às células cerebrais

Estudo publicado na revista “Science”

20 outubro 2015
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Investigadores americanos desenvolveram um material plástico que reconhece a pressão, enviando um sinal direto para as células cerebrais. O estudo publicado na revista “Science” é um passo importante para a criação de membros artificiais com o sentido do tato.
 
Já há uma década que os investigadores da universidade de Stanford, nos EUA, estão a trabalhar num material que é capaz de imitar a capacidade da pele em fletir e curar, bem como enviar sinais para o cérebro que representam o toque, a temperatura e a dor. O objetivo é criar um tecido flexível ligado a sensores que cobrem um membro artificial e copiar alguns dos sentidos da pele.
 
A técnica desenvolvida consiste num plástico com duas camadas. A camada superior tem um mecanismo de deteção e a camada inferior funciona como um circuito, enviando sinais elétricos e traduzindo-os em mensagens para células nervosas.
 
Os investigadores explicam que a camada superior tem um sensor que reconhece a pressão, tal como a pele humana. De acordo com os autores do estudo, a pele humana baseia-se em recetores que enviam sinais digitais para "deteção tátil", em que as várias pressões são convertidas numa série de impulsos de tensão.
 
“Esta é a primeira vez que um material flexível semelhante à pele é capaz de detetar a pressão e também transmitir um sinal para um componente do sistema nervoso”, revelou, em comunicado de imprensa, uma das autoras do estudo, Zhenan Bao.
 
Há cinco anos os investigadores descreveram como os plásticos e borrachas podem ser utilizados como sensores de pressão, através da medição da flexibilidade das estruturas moleculares. De forma a aplicar esta capacidade de deteção da pressão eletronicamente, os investigadores introduziram milhares de milhões de nanotubos de carbono no plástico e comprimiram-nos para que fosse possível conduzir eletricidade.
 
Ao fazer isto, o sensor de plástico foi capaz de imitar a pele humana e transmitir informações da pressão ao cérebro na forma de impulsos curtos de energia elétrica, uma espécie de código de Morse.
 
Os impulsos curtos são, posteriormente, enviados para um mecanismo de deteção. Ao retirar a pressão, o fluxo do impulso relaxa (o que sugere um toque leve) e a remoção da totalidade da pressão faz com que os impulsos parem. Posteriormente o mecanismo de deteção foi colocado na segunda camada da pele artificial para transportar impulsos elétricos para as células nervosas.
 
De forma a provar que o sinal elétrico poderia ser reconhecido por um neurónio foi utilizada uma técnica conhecida por optogenética, que combina a genética e a ótica. Os investigadores fizeram uma linha de neurónios que reproduzem uma parte do sistema nervoso humano, traduzindo sinais de pressão eletrónicos da pele artificial em impulsos de luz. Isto ativou, por sua vez, os neurónios e provou que a pele poderia criar um estímulo sensorial capaz de comunicar com as células nervosas.
 
ALERT Life Sciences Computing, S.A.
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