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让仿生皮肤“害怕”疼痛 材料学又获新突破

2022年05月20日 09:49:17来源:仪器网

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  【仪器网 时事聚焦】痛觉是人体的基本感觉之一,是大部分人讨厌或害怕的一种不愉快的感觉。但与此同时,痛觉又是人体重要且有意义的一种感觉,它是身体的一种警戒、恐惧、救助信号,对机体起到保护性作用。而在医学上,痛觉更是辅助疾病诊断的一个重要依据。
 
 
  因此,从某些程度上来说,我们能够感知疼痛,会害怕疼痛,其实是中枢神经系统向大脑传递危险警报的重要过程。事实上,这个过程对于大部分人来说是与生俱来的“天赋”,我们习以为常,但这是这种我们熟悉的应激反应却让材料学有了新的发展方向——让仿生皮肤“害怕”疼痛。
 
  仿生皮肤又称生物仿生皮膜,泛指采用生物骨架材料,与人体肌肤高度同源,具有极强的透气保湿性及亲和性,能够与皮肤表面完美结合的材料,一般由不同分子量玻尿酸、胶原、皮肤脂质系统、透皮控释系统组成,被认为是修复受损肌肤的理想人造材料之一。但是尽管这种材料在物理性质上近似天然肌肤,但在生物学性质上却大相径庭,并不能完美地模拟皮肤的感知能力。
 
  而在以往的研究中,为了让仿生皮肤能够像真实肌肤一样对伤害做出应对,一般是通过压力传感来实现信息传递与伤害预警的。简单地说就是通过在仿生皮肤内设立压力传感器,当压力达到设定阈值后,激发控制系统进行预警或做出行为响应。但是这种方式存在不少弊端,例如反应的时间,受到伤害的类型等等,都会影响到仿生皮肤对于伤害的判断。
 
  不过就在最近,相关的研究又有了新的突破。在近期的《先进功能材料》杂志上刊登了一篇题为《具有疼痛感知功能的仿生皮肤》的成果报道,其中提到中科院宁波材料所智能高分子材料团队基于在碳基/高分子复合薄膜的构筑及其柔性驱动与传感方面的研究积累,提出了基于应变感知增强(SPS)效应的仿生皮肤,实现从触觉到痛觉感知的动态转变。
 
  这项成果的公开,一定程度上推进了材料学以及医疗领域的发展,也让仿生皮肤的研究有了新的思路。尽管目前这项技术距离成熟的运用还有很远的距离要走,但是伴随着技术和设备的发展以及研究的持续推进,相信应用于生物体之上应该只是时间问题,或许当这项技术成熟的那天,仿生皮肤能够愈发接近真实皮肤的功能,给我们带来更大的惊喜。
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