Cercetătorii români dezvoltă „pielea artificială” care transformă atingerea în semnal electric. Miza: proteze care redau senzații

O echipă din România lucrează într-unul dintre cele mai dinamice domenii ale bioingineriei moderne: materialele care încearcă să imite unele funcții ale pielii umane.

La Universitatea Națională de Știință și Tehnologie Politehnica București, doctorandul Cosmin Pauliuc a dezvoltat un proiect de „piele artificială” pe bază de hidrogel inteligent, capabil să reacționeze la atingere și presiune și să transforme acești stimuli în semnale electrice.

„Acest produs acoperi protezele în cazul unor persoane care au suferit accidente”

Expresia „piele artificială” sună spectaculos, dar știința face pași mari spre o realitate practică și utilă în tratamente. Dacă astfel de materiale vor putea fi dezvoltate mai departe, ele ar putea ajunge să acopere proteze și să le ajute să transmită utilizatorului informații despre atingere, presiune sau semnale de avertizare. Vorbim de o cursă științifică în care au intrat deja mari universități și laboratoare din lume.

FLASH NEWS Presupus asasin rus, arestat în Polonia, după ce ar fi plănuit să ucidă un american de origine ucraineană. Primul astfel de incident pe teritoriu NATO

00:07

NEWS ALERT Persoana care reprezenta interfața proiectului Oxy Residence arestată preventiv pentru 30 de zile. Propunerea față de dezvoltator amânată

23:32

„Acest produs ar trebui să simuleze efectiv pielea naturală a unui om și poate acoperi protezele, spre exemplu, în cazul unor persoane care au suferit accidente și în urma accidentelor au avut o amputație”, spune Cosmin Pauliuc.

În spatele acestei formulări stă un proces de laborator în care materialul a fost modificat chimic pentru a răspunde la stimuli mecanici în mod controlat.

„Noi am început să modulăm chimic materialul astfel încât să avem proprietățile pe care noi le dorim și de atunci am ajuns la această formulare, la această inovație”, explică el.

Ce este pielea artificială

Proiectul se înscrie într-o direcție internațională foarte serioasă. În ultimii ani, cercetători din SUA, Marea Britanie, Singapore, Hong Kong, Coreea de Sud sau Australia au publicat rezultate despre așa-numita „electronic skin” sau „e-skin”, adică materiale moi, flexibile, capabile să detecteze presiune, deformare, temperatură sau stimuli nocivi și să îi transforme în semnale utile.

La Johns Hopkins, de exemplu, a fost prezentată recent o mână protetică biomimetică cu sensing tactil neuromorfic. La Cambridge și UCL, cercetători au lucrat la o „piele” robotică pe bază de hidrogel care poate distinge mai multe tipuri de atingere. În Hong Kong și Australia au apărut și proiecte care folosesc ideea de „durere” ca semnal de avertizare atunci când un prag periculos este depășit.

Aici, însă, este nevoie de o nuanță importantă. În aceste cercetări, „durerea” nu înseamnă durerea umană în sens complet, neurologic și conștient, ci un sistem de alarmă: materialul sesizează că forța, presiunea sau alt stimul a trecut de un prag critic și declanșează un semnal.

„Inovația lui este foarte importantă pentru că asigură compatibilitatea pielii artificiale”

Exact în această logică a fost gândit și setup-ul demonstrativ prezentat de Cosmin Pauliuc la Poli ChemistryFEST, unde o presiune ușoară activa un LED verde, una moderată aprindea un LED galben, iar depășirea unui prag critic declanșa un buzzer.

Horia Iovu, prorector cu activitatea de cercetare științifică, vorbește despre potențialul existent aici:

„Inovația lui este foarte importantă pentru că asigură compatibilitatea pielii artificiale pe care el a obținut-o din niște hidrogeluri cu restul organismului.”

Există și o a doua direcție de interes, legată de arsuri și reconstrucție. Aici trebuie, din nou, păstrată măsura.

Literatura medicală internațională arată că hidrogelurile, pansamentele inteligente și substitutele cutanate sunt relevante pentru îngrijirea rănilor și pentru reconstrucție, dar nu există încă un substitut perfect al pielii naturale, care să înlocuiască fără rest grefa autologă standard.

„Este unul dintre proiectele de succes dezvoltate în facultatea noastră”

Cu toate acestea, familia de tehnologii din care face parte și proiectul românesc este extrem de importantă pentru viitorul medicinei regenerative.

Cristina Orbeci, decanul Facultății de Inginerie Chimică și Biotehnologie, leagă exact acest tip de cercetare de nevoile reale din spitale:

„Este unul dintre proiectele de succes dezvoltate în facultatea noastră. Medicina are atât de multă nevoie de transplant în general, dar și transplantul de piele, dacă ne referim doar la situațiile de arși din ultimii ani.”, a declarat decanul Facultății.

• Denissa Lăbunț, tânăra premiată de Președintele României, invitată la universități de top din lume
• Otilia-Tedora Alexiu, studenta microbiolog care a revoluționat domeniul cu un produs brevetat. Ce remediu a creat cercetătoarea, premiată la nivel internațional
• Paul Medinceanu, studentul expert în microelectronică, care a creat sisteme de ultimă generație unice în România. A uimit profesorii și cercetători