ایمپلنتی که حس لامسه را به انگشتان آسیب دیده بازمی‌گرداند

 به نقل از نيو اطلس، وقتي کسي عصبي را در قسمتي از بدن مانند انگشت از دست مي‌دهد، عجيب نخواهد بود که با کاهش احساس لامسه دائمي در آن قسمت مواجه شود. اکنون يک حسگر قابل کاشت خودکفا مي‌تواند اين حس را به چنين اندام آسيب ديده‌اي بازگرداند.

اين دستگاه آزمايشي به منظور کاشت در زير پوست نوک انگشت آسيب ديده که در آن احساس لامسه وجود ندارد، طراحي و ساخته شده است. اما طبق گفته محققان مي‌توان از آن در اعضاي ديگر بدن نيز نيز استفاده کرد.

اين دستگاه شامل قطعه‌اي است که به عنوان يک "نانو ژنراتور تريبوالکتريک" يا به اختصار "TENG" شناخته مي‌شود. به بيان ساده، TENGها از طريق مالش دو ماده مختلف دي‌الکتريکي، بار الکتريکي توليد مي‌کنند. بار ايجاد شده در اثر جابجايي با جوراب روي فرش نمونه‌اي از اين موضوع است.

"نانو ژنراتور تريبوالکتريک" مورد استفاده در اين حسگر از دو صفحه مربع شکل تشکيل شده است که با فاصله کمي روي هم قرار گرفته‌اند. هر صفحه از يک ماده انعطاف‌پذير متفاوت ساخته شده است که اندازه آن در هر طرف کمتر از نيم سانتي‌متر است.

وقتي نوک انگشت با هر سطحي تماس پيدا مي‌کند، به TENG فشار وارد مي‌شود و اين امر سبب مي‌شود که دو صفحه با يکديگر تماس پيدا کرده و بار الکتريکي توليد کنند. سپس اين جريان الکتريکي در امتداد يک سيم عايق به يک الکترود منتقل مي‌شود که در اطراف انتهاي يک عصب آسيب ديده مجاور متصل شده است.

اين عصب به نوبه خود سيگنال الکتريکي را به سيستم عصبي مرکزي منتقل مي‌کند و در نتيجه، مغز احساس لمس در نوک انگشت را ثبت مي‌کند.

هرچه مقدار فشار وارد شده به TENG بيشتر باشد، بار الکتريکي آزاد شده بيشتر مي‌شود و بنابراين احساس لامسه شديدتر مي‌شود.

در آزمايش‌هاي انجام شده بر روي موش‌ها مشخص شده که اين حسگر قادر است حس لامسه را به پنجه‌هاي عقب موش‌ها که قبلاً عصب آنها بريده شده، بازگرداند و به حيوانات اجازه داده است تا بار ديگر به شکل عادي راه بروند.

دکتر "بن مائوز" دانشمند ارشد اين پروژه مي‌گويد: ما در مرحله بعد مي‌خواهيم اين ايمپلنت را روي مدل‌هاي بزرگتر آزمايش کنيم و سپس در مرحله بعد از آن، حسگرهاي خود را در انگشتان افرادي که احساس لامسه خود را از دست داده‌اند، بيازماييم. بازيابي اين توانايي مي‌تواند به طور قابل توجهي عملکرد و کيفيت زندگي اين افراد را بهبود بخشد و مهم‌تر از همه، آنها را از خطر محافظت کند، چرا که افرادي که احساس لامسه ندارند، نمي‌توانند انگشتان خود را در هنگام مواجهه با له شدن، سوختن يا منجمد شدن محافظت کنند.

اين تحقيق در مجله ACS Nano منتشر شده است.