【儀器網 時事聚焦】痛覺是人體的基本感覺之一,是大部分人討厭或害怕的一種不愉快的感覺。但與此同時,痛覺又是人體重要且有意義的一種感覺,它是身體的一種警戒、恐懼、救助信號,對機體起到保護性作用。而在醫(yī)學上,痛覺更是輔助疾病診斷的一個重要依據(jù)。
因此,從某些程度上來說,我們能夠感知疼痛,會害怕疼痛,其實是中樞神經系統(tǒng)向大腦傳遞危險警報的重要過程。事實上,這個過程對于大部分人來說是與生俱來的“天賦”,我們習以為常,但這是這種我們熟悉的應激反應卻讓材料學有了新的發(fā)展方向——讓仿生皮膚“害怕”疼痛。
仿生皮膚又稱生物仿生皮膜,泛指采用生物骨架材料,與人體肌膚高度同源,具有極強的透氣保濕性及親和性,能夠與皮膚表面完美結合的材料,一般由不同分子量玻尿酸、膠原、皮膚脂質系統(tǒng)、透皮控釋系統(tǒng)組成,被認為是修復受損肌膚的理想人造材料之一。但是盡管這種材料在物理性質上近似天然肌膚,但在生物學性質上卻大相徑庭,并不能完美地模擬皮膚的感知能力。
而在以往的研究中,為了讓仿生皮膚能夠像真實肌膚一樣對傷害做出應對,一般是通過壓力傳感來實現(xiàn)信息傳遞與傷害預警的。簡單地說就是通過在仿生皮膚內設立
壓力傳感器,當壓力達到設定閾值后,激發(fā)控制系統(tǒng)進行預警或做出行為響應。但是這種方式存在不少弊端,例如反應的時間,受到傷害的類型等等,都會影響到仿生皮膚對于傷害的判斷。
不過就在最近,相關的研究又有了新的突破。在近期的《先進功能材料》雜志上刊登了一篇題為《具有疼痛感知功能的仿生皮膚》的成果報道,其中提到中科院寧波材料所智能高分子材料團隊基于在碳基/高分子復合薄膜的構筑及其柔性驅動與傳感方面的研究積累,提出了基于應變感知增強(SPS)效應的仿生皮膚,實現(xiàn)從觸覺到痛覺感知的動態(tài)轉變。
這項成果的公開,一定程度上推進了材料學以及醫(yī)療領域的發(fā)展,也讓仿生皮膚的研究有了新的思路。盡管目前這項技術距離成熟的運用還有很遠的距離要走,但是伴隨著技術和設備的發(fā)展以及研究的持續(xù)推進,相信應用于生物體之上應該只是時間問題,或許當這項技術成熟的那天,仿生皮膚能夠愈發(fā)接近真實皮膚的功能,給我們帶來更大的驚喜。
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