科學家用人類細胞制成的活體皮膚覆蓋機器人手指

在Shoji Takeuchi教授的領導下，東京大學的一個團隊首先建立了一個由電機驅動的鉸接式機器人手指，能夠像人類的手指一樣彎曲和伸直。然后，該手指被浸沒在一個裝滿由膠原蛋白和人類真皮成纖維細胞組成的溶液的圓筒中--這些是我們皮膚結締組織的主要組成部分。

由于其自然屬性，該溶液會收縮并符合手指的輪廓，形成一個無縫的水凝膠涂層。接下來，科學家們添加了一層人類表皮角質細胞，它們構成了我們表皮（皮膚的最外層）的90%。這些細胞在凝膠頂部形成了一個保濕/抗水屏障，并使手指具有更自然的質地。

在隨后對機器人設備進行測試時，研究人員發現皮膚有足夠的強度和彈性，能夠隨著手指的彎曲和拉伸而不破裂。更重要的是，當皮膚被切開，然后用膠原蛋白繃帶覆蓋時，該繃帶開始逐漸變形為周圍的皮膚，從而愈合傷口。

盡管如此，工程皮膚仍然比天然的人類皮膚要弱得多，而且必須不斷地提供營養物質才能生存。科學家們計劃解決這些缺點，并增加一些特征，如指甲、汗腺、毛囊，甚至提供觸摸感的感覺神經元。

人們希望這種皮膚最終可以用來使人形機器人更加栩栩如生，與人類更有親和力。這項技術也將是執行需要溫柔而有彈性的觸摸的任務的理想選擇，并在不訴諸動物試驗的情況下進行皮膚研究。

Takeuchi說：“我們對皮膚組織與機器人表面的貼合程度感到驚訝。但這項工作只是朝著創造覆蓋著活體皮膚的機器人邁出的第一步（......）我認為活體皮膚是讓機器人擁有生物外觀和觸感的最終解決方案，因為它與覆蓋動物身體的材料完全相同。”

關于這個項目的論文最近發表在《Matter》雜志上。