domingo, 18 de outubro de 2015

Pele artificial ativa células cerebrais

Por Inovação tecnológica

Pele artificial ativa diretamente células cerebrais
A "pele artificial" são os pequenos retângulos colados na ponta dos dedos da mão robótica. [Imagem: Bao Research Group/Stanford]
Pele sintética

O grupo da professora
 Zhenan Bao, da Universidade de Stanford, vem aprimorando sensores orgânicos há vários anos, que permitiram construir uma pele eletrônica tão sensível quanto a pele humana.
Agora eles usaram esses circuitos orgânicos flexíveis em conjunto com sensores de pressão especializados para criar um "mecanorreceptor", uma pele artificial capaz de sentir a força de objetos estáticos.
Mais do que isso, a equipe conseguiu transferir os sinais sensoriais recebidos pela pele artificial para células neurais retiradas do cérebro de camundongos (in vitro), utilizando a optogenética.
Isso traz novas esperanças para muitas pessoas que usam próteses, que sonham com um equipamento que lhes permita sentir sensações em seus membros artificiais.
"Nós temos um monte de trabalho a fazer para tirar isto do nível experimental para as aplicações práticas. Mas, depois de passar muitos anos neste trabalho, eu agora vejo um caminho claro por onde podemos levar a nossa pele artificial," disse a professora Bao.
Optogenética
Para criar a pele artificial, a equipe desenvolveu um circuito especializado feito com materiais orgânicos flexíveis, que traduz a pressão estática em sinais digitais que dependem de quanta força mecânica é aplicada.
Um dos desafios foi criar sensores que pudessem sentir a mesma gama de pressões que os seres humanos. A solução foi encontrada em nanotubos de carbono moldados em microestruturas piramidais, que são particularmente eficazes em tunelar os sinais do campo elétrico gerado pelos objetos para o eletrodo de recepção, de uma forma que maximiza a sensibilidade.

Outro desafio foi transferir o sinal digital da pele artificial para os neurônios corticais do camundongo, uma vez que as proteínas sensíveis à luz normalmente utilizadas em optogenética não estimulam disparos neurais de duração suficiente para que estes sinais digitais sejam detectados. A solução foi desenvolver novas proteínas capazes de acomodar intervalos de estimulação mais longos.

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