वैज्ञानिकों ने जैव-हाइब्रिड रोबोटों के लिए जीवित मानव त्वचा बनाई

जापान के वैज्ञानिकों ने जीवित मानव त्वचा बनाई है जो जैव-हाइब्रिड रोबोटों के निर्माण में मदद करेगी, जो जीवित और कृत्रिम सामग्री दोनों से बने होते हैं।

यह तरीका 9 जून को Matter पत्रिका में प्रस्तुत किया गया था।

टीम एक रोबोटिक उंगली को त्वचा जैसी बनावट, पानी को दूर करने वाली और स्वयं मरम्मत करने की कार्य देने में सक्षम थी।

शोजी टेकुची टोक्यो विश्वविद्यालय, जापान में प्रोफेसर हैं।

“उंगली सीधे कोशिका संवर्धन माध्यम से थोड़ी ‘पसीने’ जैसी दिखती है,” टेकुची कहते हैं। “चूंकि उंगली एक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा संचालित होती है, यह सुनने में दिलचस्प है कि मोटर की टिक-टिक आवाज एक ऐसी उंगली के साथ सामंजस्य में है जो वास्तविक जैसी दिखती है।”

वैज्ञानिक लगातार मानवनुमा रोबोटों को ‘वास्तविक’ बनाने की कोशिश कर रहे हैं, खासकर स्वास्थ्य सेवा और सेवा उद्योगों में मानवों के साथ बातचीत करने के लिए विकसित किए गए रोबोटों के लिए। मानवनुमा उपस्थिति बनाकर, रोबोटिक्स की संचार क्षमता और पसंदगी में सुधार किया जा सकता है।

कृत्रिम सिलिकोन त्वचा की सीमाएं

वर्तमान रोबोटों के लिए विकसित की गई कृत्रिम त्वचा आमतौर पर सिलिकोन से बनी होती है, जो मानव उपस्थिति की नकल करती है। हालांकि, यह वास्तविक सूक्ष्म बनावट जैसे झुर्रियों को प्राप्त नहीं करता है, और यह त्वचा-विशिष्ट कार्यों की कमी है। जीवित त्वचा शीट बनाने में भी सीमित सफलता मिली है जो रोबोटों को कवर कर सकती है। यह बहुत मुश्किल है उन्हें गतिशील वस्तुओं के असमान सतहों पर अनुकूलित करने के लिए।

“उस तरीके से, आपको एक कुशल शिल्पकार के हाथों की आवश्यकता होती है जो त्वचा शीट को काट और सिल सकता है,” टेकुची जारी रखता है। “त्वचा कोशिकाओं के साथ सतहों को कुशलता से कवर करने के लिए, हमने रोबोट के चारों ओर सीधे त्वचा ऊतक बनाने के लिए एक ऊतक मोल्डिंग विधि स्थापित की, जिसके परिणामस्वरूप रोबोटिक उंगली पर एक निर्बाध त्वचा कवरेज हुआ।”

जीवित त्वचा का निर्माण

टीम ने पहले रोबोटिक उंगली को कोलेजन और मानव त्वचा फाइब्रोब्लास्ट कोशिकाओं के घोल से भरे एक सिलेंडर में डुबो दिया, जो मानव त्वचा के संयोजी ऊतकों के दो मुख्य घटक हैं। टेकुची के अनुसार, तरीके की सफलता कोलेजन और फाइब्रोब्लास्ट मिश्रण की प्राकृतिक सिकुड़ने की प्रवृत्ति के कारण है, जो इसे उंगली के चारों ओर सिकुड़ने और अनुकूलित करने का कारण बनता है।

यह परत अगली कोशिकाओं की परत के लिए आधार प्रदान करती है, और ये कोशिकाएं मानव एपिडर्मल केराटिनोसाइट्स हैं, जो त्वचा की बाहरी परत का 90% बनाती हैं। इससे रोबोट को त्वचा जैसी बनावट और नमी को बनाए रखने वाली बाधा के गुण प्राप्त करने में मदद मिलती है।

त्वचा में पर्याप्त ताकत और लोच थी जिससे रोबोटिक उंगली मुड़ और फैल सकती थी, और बाहरी परत इतनी मोटी थी कि इसे पिन्सेट से उठाया जा सकता था और पानी को दूर कर सकता था। इस विकास के अन्य दिलचस्प पहलुओं में से एक यह है कि तैयार त्वचा ने मानव त्वचा की तरह स्वयं मरम्मत करने की क्षमता प्रदर्शित की।

“हमें यह देखकर आश्चर्य हुआ कि त्वचा के ऊतक रोबोट की सतह के अनुकूल कितनी अच्छी तरह से हैं,” टेकुची कहते हैं। “लेकिन यह काम जीवित त्वचा से ढके रोबोट बनाने की दिशा में पहला कदम है।”

इन सबके बावजूद, इस तरह की जीवित त्वचा के साथ अभी भी कुछ चुनौतियाँ हैं। एक के लिए, यह प्राकृतिक त्वचा की तुलना में कमजोर है और जीवित रहने के लिए एक निरंतर पोषक आपूर्ति और अपशिष्ट निकासी की आवश्यकता है।

टीम अब इन चुनौतियों को पार करने के लिए त्वचा के साथ जटिल कार्यात्मक संरचनाओं को एकीकृत करने का लक्ष्य रखेगी, जिसमें बाल फॉलिकल, नाखून, संवेदी न्यूरॉन और पसीने की ग्रंथियां शामिल हो सकती हैं।

“मुझे लगता है कि जीवित त्वचा जीवित प्राणियों की तरह दिखने और छूने के लिए रोबोटों को देने का अंतिम समाधान है, क्योंकि यह वही सामग्री है जो जानवरों के शरीर को ढकती है,” टेकुची कहते हैं।