Ein feuchter, körperloser Finger, der in einer Petrischale schwimmt, ist der neueste biohybride Fortschritt, eine Technologie, die biologische und nicht-biologische Materialien miteinander verschmilzt.
Wissenschaftler der Universität Tokio stellten den künstlichen Finger vor und behaupteten, es könnte die erste Verwendung eines lebenden Hautäquivalents sein, das auf einen funktionierenden Roboter gepfropft wird. Über sein realistisches Aussehen hinaus ist der Finger auch wasserabweisend und selbstheilend, was es ihm ermöglicht, sich den Eigenschaften eines menschlichen Gliedes anzunähern, so der Bericht im Wissenschaftsjournal Angelegenheit notiert.
„Unser Ziel ist es, Roboter zu entwickeln, die wirklich menschenähnlich sind.“ Shoji Takeuchi, Professor an der Universität Tokio und Hauptautor der Studie, sagte in einer E-Mail an Medscape Medical News.
„Wir denken, dass der einzige Weg, ein Aussehen zu erreichen, das mit einem Menschen verwechselt werden kann, darin besteht, es mit dem gleichen Material wie ein Mensch zu bedecken.“
Unter die Haut gehen
Frühere Versuche, Roboter mit menschenähnlicherer Derma zu verkleiden, verwendeten Silikonkautschukmaterialien, aber sie erwiesen sich als schlechter Ersatz, da es ihnen an realistischem Ton, Textur und Funktionalität mangelte.
„Die heute üblichen Silikonkautschukabdeckungen mögen aus der Ferne oder auf Fotos oder Videos echt aussehen, aber wenn man aus der Nähe kommt, merkt man, dass es künstlich ist“, erklärte Takeuchi.
Im Gegensatz dazu sieht die neuartige Bedeckung des Roboterfingers wie und aus kann verhalten sich bis zu einem gewissen Grad wie menschliche Haut.
Insbesondere hat es die Fähigkeit, sich selbst zu heilen, was Forscher demonstrierten, indem sie eine Wunde erzeugten und dann eine Kollagenfolie darauf transplantierten. Im Laufe einer Woche konnten sich diese Hautzellen regenerieren und die Verletzung reparieren.
Um die Haut zu erzeugen, tauchten die Forscher zunächst das Metallinnere des Roboters in eine Kollagenlösung, um das Dermisäquivalent zu schrumpfen, damit es sich formschlüssig um eine Verankerungsstruktur anpasst. Als nächstes wurden menschliche Keratinozytenzellen wiederholt auf die lebende Leinwand gemalt. Dieser Prozess führte zu einer mehrschichtigen Zellablagerung ähnlich der menschlichen Haut.
Aber es gibt noch mehr zu tun. Der Hautersatz entspricht nicht ganz der Realität und der Finger kann in trockener Luft nicht lange überleben, räumte die Zeitung ein. Ohne zukünftige Verbesserungen wie Blutgefäße, Nägel und Schweißdrüsen kann die Ersatzepidermis nicht wirklich als lebendig betrachtet werden.
Neben dem Hinzufügen hautspezifischer Funktionen „wäre die Skalierung unserer derzeitigen Methode zur Abdeckung größerer Strukturen auch ein herausfordernder nächster Schritt“, sagte Takeuchi.
So beunruhigend die abgetrennte Ziffer auch erscheinen mag, sie könnte zu realistischeren Humanoiden führen, von denen die Forscher hoffen, dass sie freundlichere Beziehungen zwischen Menschen und Robotern fördern werden.
Es wird erwartet, dass die Technologie in Branchen wie der Medizin und dem Gastgewerbe eingesetzt wird, wo ihre Reparierbarkeit und menschenähnlichen Eigenschaften wichtig sind. Laut Takeuchi soll die Technologie auch bei der Entwicklung von Hautkosmetika, im Labor gezüchtetem Leder und Transplantatmaterial im Bereich der regenerativen Medizin helfen.
„Wir glauben, dass dies ein großer Schritt in Richtung eines neuen biohybriden Roboters mit den überlegenen Funktionen lebender Organismen ist.“