参考消息网4月6道外媒称,5日公布的一项研究指出,日本科学家利用干细胞研制出一种人造皮肤,可以在移植之后发挥天然皮肤的功能。

据拉美社4月5道,利用这项新技术,日本神户的理研发育生物学中心的研究人员已经制造出能够模仿正常组织功能的皮肤,可以在动物模型药物开发实验中替代使用。

这项研究成果刊登在美国《科学进展》杂志上,研究人员提取老鼠牙龈细胞,然后把它转换成诱导多能干细胞。

随后他们制造出“细胞干”,即对细胞进行三维培养扩增然后分化,以便形成正常的皮肤组织。

这种组织被移植到其他没有免疫缺陷老鼠的皮肤上后,以与皮肤内外层负责油脂分泌等调节功能的组织同样的方式生长。

在整个过程中使用“Wnt10b”信号分子形成诱导多能干细胞,它可以生长成上皮细胞、毛囊和皮脂腺。

移植组织与神经细胞和周边肌肉纤维建立联系,从而完全具备正常功能。

科学家表示,这一研究成果为需要新皮肤的病人例如烧伤病人的功能性皮肤的嫁接生长提供了可能。(编译/王露)

【延伸阅读】美研究人员研制人造皮肤“大白”神奇皮肤或成真

好莱坞大片《超能陆战队》中的机器人“大白”深受人们喜爱,其神奇的皮肤功不可没。美国研究人员日前研制出了一种拉伸性好、可感测压力并发光的人造皮肤,未来可用于机器人和可穿戴设备等领域。

模仿章鱼皮肤研制而成

美国康奈尔大学等机构研究人员在新一期《科学》杂志上报告说,他们模仿可拉伸与变色的章鱼皮肤,研制出了这种人造皮肤。它有三层结构,上下层是包裹在橡胶样软材料中的透明水凝胶电极,中间层是包裹了硫化锌荧光粉末的同种橡胶样软材料。整体器材制作采用了3D打印等技术,所需成本较低。由于选用了高强度易拉伸的材料,它可单向拉伸延展至近6倍于其原始长度,并且拉伸不影响其发光性能。

在康奈尔大学材料工程系学习的李硕主要负责这种人造皮肤发光器件的制造和测试。他说:“这种皮肤提供了一种制造可延展发光器件的全新思路。常规基于有机发光二极管与高分子发光二极管的可延展发光器件虽然可以实现良好的发光性能,但是受其材料所限,最大的延展性只有120%。”

可感知与测量形变及压力

这种皮肤的发光性能还可用于简单的信号传递。灵感同样来自于章鱼,章鱼能通过控制皮肤颜色和斑点形态的变化而互相沟通。研究人员制作了一个爬行软机器人,其皮肤使用了蓝、橙、绿3种颜色的发光器,在黑暗环境中爬行时可主动开启和关闭,实现一共有8种信号组合的简单交流。

李硕说,目前他们的主要目标是希望将这种技术运用在当前热门的可穿戴设备上,制造出可拉伸的电子器件,而不是像现在流行的智能手表那样只是把尺寸缩小的常规电子器件安装在橡胶手环上。

至于下一步的研究,他们希望通过引入其他微电子制造技术及电子控制技术,提高可拉伸发光器的分辨率并丰富其色彩,争取能用作显示器。另一个方向是利用它感知压力及发光的特性,进一步加强人机之间的互动。其他应用方向还包括制造章鱼形机器人进行海底仿生试验等。

(2016-03-0506:49:07)

【延伸阅读】外媒:美科学家研发人造皮肤可感知压力轻重

参考消息网10月17道外媒称,美国科学家开发出有感觉的人造皮肤,不仅可以区分握手的轻与重,还能把这种感觉传递给大脑。对使用义肢的人来说,这种皮肤也许有一天会让他们的义肢有真实的触感。

据新加坡《联合早报》网站10月17道,这项成果15日发表在新一期美国《科学》杂志上。美国斯坦福大学的华人学者鲍哲南领导的团队开发出一种塑料制成的人造皮肤。

鲍哲南说,这是第一种能够感知压力并与大脑沟通的柔性人造皮肤。这种人造皮肤像“一页纸那么薄”,分为两层,外层是可以感知压力的传感器,由塑料加上碳纳米管制成;内层是柔性电子电路,可以把压力信号改变成电子信号,并传递给大脑。

鲍哲南也说,他们开发的人造皮肤连一粒大麦、一小粒食盐、一只蝴蝶造成的压力都可以感知。研究人员下一步将研制可以感知温度、痛觉等感觉的传感器。

(2015-10-1714:19:15)

【延伸阅读】外媒:Google研制人造皮肤拟提前检测癌症

参考消息网5月14道外媒称,在外人难以进入的GoogleX实验室,一个科学家小组正在制造一种人造组织以便尽早检测出癌细胞。

据西班牙《趣味》月刊3月号报道,任何希望进入Google实验室核心的人员首先需要回答快速测评组的三个问题:第一,课题需为数百万人担忧的问题给出答案;第二,创新;第三,使用当前或者短期内可能的技术。

细胞生物学家安德鲁·康拉德提出的最新建议——创造人造皮肤以检测癌症很好地回答了上述三个问题。全球每年有1400万人罹患癌症,800万人因此而死亡,难道这个数字还不够吗?第二,这是一个新颖的建议,迄今还没有人提出用人造皮肤来实现类似用途,最后的技术要求也没问题。

带着这些答案,康拉德来到加利福尼亚的芒廷维尤,谷歌公司在这里建立了自己的科学分部--GoogleX,这是一个隐蔽场所,甚至不带谷歌公司的图标,250个职员在这里忙碌地工作,创建它的未来。

日本科学家研制成人造皮肤 为烧伤病人带来福音

康拉德的研究课题基于这样一个大多数人认可的观点:三分之一因癌症导致的死亡是可以预防的。他刚刚向世界展示了一个用人造皮肤包裹的手臂原型,从现在开始的大约10年时间内,这种人造手臂将成为预防癌症的工具。借助植入病人体内的纳米颗粒和一个磁场设备,这个人造手臂设计可以在癌症细胞显示之前检测到它们的存在。

这个课题设计存在两大疑问:首先,制作与真人皮肤结构和功能一样的人造皮肤容易吗?其次,这是一种商机还是谷歌公司的慈善之举?

关于第一个问题,马德里赫塔费大学医院组织库负责人伊莎贝尔·桑切斯·穆尼奥斯说,“虽然我们也在做这方面的课题,但这种新闻听起来总是像科幻小说。人体皮肤是由很多成份构成的,包括细胞系、腺体、毛囊、血管、神经末梢等等。制造真人皮肤需要大量的时间和研究。康拉德利用皮肤为媒介来完成他的纳米颗粒研究,这是一个很大进步,因为这种人造模型可以在进行临床应用之前接受各种研究。”目前西班牙是该研究领域的先锋。赫塔费大学医院实验室利用病人自身的细胞制造出人造血管,接下来将在动物移植手术中试验其效果。

关于第二个疑问,谷歌公司西班牙分公司人员向我们透露,GoogleX实验室科学人员希望为人类治愈癌症贡献一己之力。同时实验室希望这件事情不要成为少数人的专利,他们鼓励发明家和工程人员展示更加大胆的建议,以为人类社会带来巨大的具有革命意义的转变。

但是人造皮肤也引起了一些困惑。伦敦癌症研究所执行主任保罗·沃克曼表示,这个想法的初衷很好,但是提早诊断也可能会导致病人高度紧张和不必要的治疗。同时这类项目的专利权很可能具有极高的盈利价值,事实上谷歌公司正在寻找合伙人以便获得专利权将产品投放市场。

目前人造皮肤实验项目正处于初始阶段,但它必将成为肿瘤医学尤其是肿瘤诊断的一次革命,因为尽早发现对某些肿瘤例如胰脏癌、肺癌的治疗来说意义非凡,这些癌症很难在早期诊断出来,一经查出往往已经是晚期。

人造皮肤还有其他用途。康拉德此项目的最高目标是打造完全健康的人类。科学家已经开始收集广泛人群的血液、尿液和眼泪样本,以便建立基因和分子数据库,从中发现可确定某些疾病风险的生物指标,以便在这些疾病出现之前进行预防。(编译/王露)

(2015-05-1415:23:00)

中新网据外媒报道,近年来,科研人员在制造与真人肢体相似的假肢方面取得了相当大的进展,不过,它们看上去、摸上去还是像假肢。如今,来自韩国的科研新成果有可能打破这一局限。研究人员说,他们制造出了一种新的人工合成皮肤,不仅摸起来能感到体温,还有触觉和湿润感。

据悉,机器人的手越来越善于模仿人手的动作,最先进的甚至可以由意念来控制。不过,佩戴仿生手的人必须依靠他们的视觉才能知道他们摸到或抓住的是什么物件。

如今,韩国和美国的研究人员说,他们已经制造出可伸缩的人工皮肤,这种皮肤可以感觉到热度、压力和湿度。

这种以聚合物为基础的弹性材料的设计目的并不是用来取代因烧伤等原因而受损的人类皮肤,而是为人体义肢或者类人机器人的肢体提供高清感知能力。

研究组带头人是国立首尔大学化学与生物工程学院教授金大炯(译音,KimDae-Hyeong)。他说,人造皮肤的传感器是对人类皮肤的精致仿造。

他说:“这种皮肤可以感觉到压力、张力、温度和湿度。另外,它还跟人体皮肤一样柔软,还嵌入了加热元件,让自身也变得温热。”

金大炯说,人造皮肤由橡胶、聚酰胺和硅聚合制成,传感器的分布密度每平方毫米高达400个。

包上这种新皮肤的人造手可以区分干燥和湿润物体,还能测知握力。

不过,金大炯说,它还无法把这些信号传导至人类大脑,而那是科学家的终极目标。

“我希望装上这种人工合成皮肤的机器人肢体可以被残障人士使用。至于工业用途,它可以用于不同类型的机器人,比如类人机器人。”他说。

科研人员说,有了这种感觉敏锐的皮肤,机器人也许某天可以在键盘打字甚至换掉婴儿的湿尿布。