211service.com
La piel artificial proporciona un paso hacia las manos biónicas
Con fondos del Departamento de Defensa de los EE. UU., varios investigadores están avanzando hacia prótesis de manos más parecidas a las humanas, que brindan a los usuarios una sensación de control y tacto.
Las yemas de los dedos de esta mano protésica están cubiertas con una nueva forma de piel artificial que puede captar ligeros gradientes de presión.
Científicos de Stanford anunciaron un nuevo tipo de sensor de presión en forma de un material plano y flexible que eventualmente podría servir como una piel artificial que podría cubrir las prótesis, permitiendo a los usuarios no solo manipular objetos sino también sentirlos. Los sensores envían pulsos que el cerebro interpreta para determinar un cierto sentido del tacto. Está imitando directamente el sistema biológico, dice el investigador principal Zhenan Bao.
La piel está hecha de plástico que está impreso con un patrón de gofres para que sea comprimible. Incrustados en el interior hay nanotubos de carbono, pequeños cilindros de carbono puro que conducen la electricidad. Apretar el material acerca las varillas, creando pulsos más rápidos a medida que aumenta la presión.
En un artículo de la edición de esta semana de Ciencias , Bao y sus colegas afirman que los sensores pueden captar gradaciones de presión que son equivalentes a la diferencia entre un apretón de manos firme y uno débil. Este es solo un componente del tacto y no se probó en humanos. En cambio, Bao y sus colegas enviaron las señales a cortes de cerebro de ratón in vitro, solo para demostrar que podían hacer que el sensor se comunicara con las neuronas.
Aún así, es un paso prometedor en la búsqueda de hacer que las prótesis sean más reales. Es imposible hacer casi nada con una mano protésica si no puedes sentir, dice Sliman Bensmaia, biólogo y neurocientífico computacional que trabaja en miembros artificiales en la Universidad de Chicago. El tacto, dice, es difícil de recrear porque es un sentido sorprendentemente complejo. No solo podemos distinguir la seda del satén, sino también distinguir la seda barata de la buena seda. Hacemos esto porque nuestra piel puede sentir texturas de hasta decenas de nanómetros.
Eventualmente, los investigadores esperan canalizar información de sensores artificiales hacia los nervios periféricos que alguna vez estuvieron conectados a la mano perdida. Ya han creado interfaces que brindan a los usuarios la capacidad de abrir y cerrar sus manos (ver Una mano artificial con sensación real). Lo que les gustaría a continuación es la coordinación fina que nos permite mover cada dedo por separado.
Y eso requerirá pulsos eléctricos para viajar en ambos sentidos: señales de los músculos y nervios de un paciente que mueven la prótesis, y sensores que brindan una respuesta aparentemente natural al paciente. Es una tarea de traducción, en parte, ya que intentan que los sensores hablen el idioma del sistema nervioso, dice Dustin Tyler, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad Case Western Reserve.
Lo difícil está en crear una interfaz entre la prótesis y el paciente que permita transmitir este lenguaje en toda su complejidad. No estamos en el punto en el que podemos reproducir el tacto natural, pero estamos en el punto en el que podemos transmitir una sensación táctil útil, dice Bensmaia.