1 000
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Медицина

Появятся протезы, способные передавать тактильные ощущения

Учёные из Университета Глазго сообщили, что у них получилось сделать искусственную кожу, которая может передавать тактильные ощущения

Сводная информация по прогнозу редактировать информацию

09 февраля 2019 - Шведские ученые из Технологического университета Чалмерса (Гётеборг, Швеция) и биотехнологической фирмы Integrum AB подключили протез руки прямо к нервам женщины, позволяя ей двигать пальцами с помощью своего разума и даже испытывать тактильные ощущения. Это огромный шаг вперед по сравнению с существующими протезами, которые часто опираются на электроды, расположенные снаружи кожи. Протез создан в рамках исследовательской программы по протезированию конечностей DeTOP. Хирурги прикрепили протез к двум костям предплечья (лучевой и локтевой) женщины с помощью титановых имплантатов и подключили 16 электродов непосредственно к ее нервам и мышцам, что позволило ей контролировать руку с помощью мыслей и задействовать ее, чтобы завязывать шнурки и набирать текст на клавиатуре. Это первый клинически жизнеспособный, ловкий и чувствительный протез руки, пригодный для использования в реальной жизни. Электроника, подключенная к нервной системе человека, позволяет создавать новые способы взаимодействия с технологией. Вживляя электроды в нервы, которые раньше были связаны с потерянными биологическими «датчиками» руки, исследователи могут электрически стимулировать эти нервы, что приводит к тому, что пациент воспринимает ощущения, возникающие в протезе.

09 февраля 2019 - Обычные протезы рук опираются на электроды, расположенные над кожей, для извлечения контрольных сигналов из нижних мышц конечности человека. Эти поверхностные электроды подают ограниченные и ненадежные сигналы, которые позволяют контролировать только пару грубых движений, например сжимание ладони в кулакСовременные протезы рук также имеют ограниченную сенсорную обратную связь. Они не обеспечивают тактильные или кинестетические ощущения, поэтому человек при использовании протеза мог полагаться только на зрение: например, их владельцы не могут сказать, насколько сильно они сжимают объект.   https://naked-science.ru/article/hi-tech/uchenye-vpervye-podklyuchili

23 сентября 2018 - Исследователи из Корейского института передовых технологий (Южная Корея) создали спрей, который при нанесении его на любую поверхность способен различать растяжение. Авторы предполагают создать его аналог, реагирующий на давление, и смоделировать на их основе чувствительную кожу для роботов. Работа опубликована в журнале ACS Nano. В основе спрея лежит графен, а точнее, углеродные нанотрубки — полые цилиндрические структуры, состоящие из углерода. В данном случае специалисты использовали многослойную модификацию (MWCNT). Ее структура выполнена таким образом, чтобы реагировать на растяжение, но не отвечать на давление. Под действием растяжения в сети нанотрубок образуются микротрещины, которые вызывают конформационные изменения в структуре (пространственном расположении атомов), что приводит к последующим переменам в сопротивлении. Профессор Стив Парк (Steve Park), участвовавший в работе, поделился мыслями о возможном применении технологии: «Наша электронная кожа может стать массовым продуктом из-за низкой стоимости производства, к тому же она способна покрывать любые трехмерные объекты. Мы считаем, это ключевая технология на пути к коммерциализации искусственной кожи». В будущем авторы собираются создать противоположный аналог своему изобретению. Он должен сигнализировать о давлении, но никак не реагировать на растяжение. https://naked-science.ru/article/hi-tech/sozdan-sprey-dlya-naneseniya

22 июня 2018 - Специалисты Школы медицины Университета Джонса Хопкинса разработали покрытие для протезов, передающее комплексные ощущения, включая боль. Технология поможет не повредить протез при взаимодействии с огнем или острыми предметами. Новая методика воспроизводит естественный механизм, благодаря которому кожа передает ощущение боли. Раздражитель стимулирует расположенные в коже клетки-ноцицепторы, реагирующие на стимулы, способные повредить ткани организма, и механорецепторы, отзывающиеся на давление или вибрацию. Затем сенсорные нейроны спинного мозга передают информацию в головной мозг. Синтетическая «кожа» содержит искусственные аналоги ноцицепторов и механорецепторов, при воздействии на них возникают электрические импульсы, имитирующие естественную реакцию. Сигнал передается нервам периферической нервной системы с помощью электростимуляции: ток с заданными характеристиками подается через электроды, размещенные на сохранившейся части конечности. После этого нервные окончания транслируют сигнал головному мозгу. По словам авторов технологии, такая «кожа» совместима с уже существующими современными протезами — пользователям не придется устанавливать новый протез, чтобы протестировать эту методику. В испытаниях участвовал доброволец с протезом руки. С помощью нового покрытия ему удалось различить нейтральные и болевые ощущения от прикосновения к предметам, а также описать форму объектов (например, гладких или острых). Волонтер заявил, что он ощущал лишь небольшую боль: ее силу он оценил на три возможных балла из десяти. Выдержать такое воздействие легко, при этом полезный предупреждающий эффект боли сохраняется. Создатели технологии считают, что в дальнейшем получится создать синтетическую кожу, позволяющую регулировать интенсивность восприятия боли или вовсе отключать эту функцию время от времени. https://naked-science.ru/article/hi-tech/sozdana-sinteticheskaya-kozha-dlya

22 июня 2018 - Болевые ощущения неприятны, но необходимы человеку — они служат предупреждающим сигналом об опасности. По словам создателей новой технологии, возможность воспринимать боль при использовании искусственной конечности уменьшит риск бытовых травм, в том числе позволит не повредить дорогостоящий протез. https://naked-science.ru/article/hi-tech/sozdana-sinteticheskaya-kozha-dlya

01 июня 2018 - Одна из главных особенностей современных протезов заключается в том, что они позволяют не просто манипулировать объектами, но и получать осязательную отдачу от таких взаимодействий. Несмотря на то, что такие разработки уже существуют, пока их чувствительность не может передавать те же ощущения, что и осязание через настоящие механорецепторы. Одним из основных подходов, которые могут позволить создать протезы, максимально похожие на настоящие конечности, считается полная имитация механизмов, лежащих в основе тактильного восприятия.    https://nplus1.ru/news/2018/06/01/cockroach

01 июня 2018 - Ученые создали искусственный электронный аналог афферентного нерва — подсоединив его к ноге таракана, авторы смогли имитировать передачу сигналов от настоящих нервов таракана и заставили его ногу двигаться. Исследователи под руководством Тхэ-У Ли (Tae-Woo Lee) из Сеульского университета создали искусственный аналог афферентного нерва, отвечающего в том числе за передачу сигналов при прикосновении к объектам. По сути, ученые реализовали в устройстве три электронных аналога настоящих объектов: механорецепторов, регистрирующих давление на кожу; нервного волокна, собирающего сигналы с рецепторов и преобразующего их в потенциал действия; а также синапса, превращающего потенциалы действия в постсинаптический потенциал, который можно использовать для взаимодействия с эфферентными нервами и управления мышцами. Функцию механорецепторов исследователи реализовали с помощью резистивных датчиков давления. Датчик состоит из плоского золотого электрода и располагающегося над ним электрода из углеродных нанотрубок, поверхность которого состоит из множества пирамидок. При увеличении давления площадь контакта между электродами увеличивается, а электрическое сопротивление уменьшается, что позволяет измерить величину давления. Авторы работы показали, что эта система позволяет определить не только само прикосновение, но и его направление его движения. Также они продемонстрировали, что массив из датчиков может определять символы алфавита Брайля. Кроме того, ученые присоединили устройство к эфферентным нервам в отрезанной ноге таракана, и показали, как эти сигналы заставляют мышцы в ноге сокращаться. https://nplus1.ru/news/2018/06/01/cockroach

27 марта 2017 - Учёные из Университета Глазго сообщили, что у них получилось сделать искусственную кожу, которая может передавать тактильные ощущения. Сам проект в данный момент все еще находится в разработке, но имеет большие перспективы. Сами разработчики надеются, что их изобретение поможет не только в области медицины, но и других сферах. Основой разработки является графен, который и является средством передачи тактильных ощущений. Сразу под слоем графена расположен энергогенерирующий слой, который, собственно, и сможет помочь с обеспечением различных компонентов протеза электричеством. Получаемой энергии, например, должно хватить для подпитки тех же тактильных датчиков. https://hi-news.ru/technology/kozha-iz-grafena-pozvolit-protezam-peredav...

9 февраля 2019
User Image4teller(87)%
Шведские ученые подключили протез руки прямо к нервам женщины, позволяя ей двигать пальцами с помощью своего разума и даже испытывать тактильные ощущения. Это огромный шаг вперед по сравнению с существующими протезами, которые часто опираются на электроды, расположенные снаружи кожи. Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Гётеборг, Швеция) и биотехнологической фирмы Integrum AB создали протезную руку в рамках амбициозной европейской исследовательской программы по протезированию конечностей DeTOP. Хирурги прикрепили протез к двум костям предплечья (лучевой и локтевой) женщины с помощью титановых имплантатов и подключили 16 электродов непосредственно к ее нервам и мышцам, что позволило ей контролировать руку с помощью мыслей и задействовать ее, чтобы завязывать шнурки и набирать текст на клавиатуре. Это первый клинически жизнеспособный, ловкий и чувствительный протез руки, пригодный для использования в реальной жизни. Об этом достижении сообщается на официальном сайте проекта. «Прорыв нашей технологии заключается в том, чтобы дать пациентам возможность использовать имплантированные нервно-мышечные интерфейсы для управления своим протезом, испытывая при этом ощущения, которые важны в повседневной жизни», — утверждает сотрудник университета Чалмерса Ортис Каталан (Ortiz Catalan). Электроника, подключенная к нервной системе человека, позволяет создавать новые способы взаимодействия с технологией. На видеоролике, который выпустили шведские ученые, видно, как женщина использует имплантат для манипулирования виртуальной рукой на экране компьютера, то есть еще до того, как был установлен сам физический протез. Обычные протезы рук опираются на электроды, расположенные над кожей, для извлечения контрольных сигналов из нижних мышц конечности человека. Эти поверхностные электроды подают ограниченные и ненадежные сигналы, которые позволяют контролировать только пару грубых движений, например сжимание ладони в кулак. Современные протезы рук также имеют ограниченную сенсорную обратную связь. Они не обеспечивают тактильные или кинестетические ощущения, поэтому человек при использовании протеза мог полагаться только на зрение: например, их владельцы не могут сказать, насколько сильно они сжимают объект. Вживляя электроды в нервы, которые раньше были связаны с потерянными биологическими «датчиками» руки, исследователи могут электрически стимулировать эти нервы, что приводит к тому, что пациент воспринимает ощущения, возникающие в протезе. Новое изобретение стало неким предвестником будущего, в котором роботизированные устройства легко взаимодействуют с нашими телами. В течение десятилетий подобные протезы казались возможными только во вселенной «Звездных войн» и прочих произведениях научной фантастики, однако эта разработка показывает, что такое будущее уже наступило, несмотря на то, что технологии еще не появились в широком доступе.
23 сентября 2018
User Image4teller(87)%
Исследователи из Корейского института передовых технологий (Южная Корея) создали спрей, который при нанесении его на любую поверхность способен различать давление и растяжение. Авторы предполагают создать его антагонист и смоделировать на их основе чувствительную кожу для роботов. Работа опубликована в журнале ACS Nano. Ученые уже давно предлагают различные варианты искусственной кожи: от программируемой версии до гибких сенсоров на силиконовой основе. Корейские инженеры пошли дальше и предложили не ткань, а спрей, который способен обволакивать любой вид поверхности, в том числе искусственные конечности. В основе спрея лежит графен, а точнее, углеродные нанотрубки — полые цилиндрические структуры, состоящие из углерода. В данном случае специалисты использовали многослойную модификацию (MWCNT). Ее структура выполнена таким образом, чтобы реагировать на растяжение, но не отвечать на давление. Под действием растяжения в сети нанотрубок образуются микротрещины, которые вызывают конформационные изменения в структуре (пространственном расположении атомов), что приводит к последующим переменам в сопротивлении. С другой стороны, при приложении давления до 140 килопаскаль, в конформации происходят незначительные изменения, что практически не отражается на сопротивлении, поэтому сенсор никак не реагирует на это взаимодействие. Профессор Стив Парк (Steve Park), участвовавший в работе, поделился мыслями о возможном применении технологии: «Наша электронная кожа может стать массовым продуктом из-за низкой стоимости производства, к тому же она способна покрывать любые трехмерные объекты. Мы считаем, это ключевая технология на пути к коммерциализации искусственной кожи». В будущем авторы собираются создать противоположный аналог своему изобретению. Он должен сигнализировать о давлении, но никак не реагировать на растяжение.
22 июня 2018
User Image4teller(87)%
Специалисты Школы медицины Университета Джонса Хопкинса разработали покрытие для протезов, передающее комплексные ощущения, включая боль. Технология поможет не повредить протез при взаимодействии с огнем или острыми предметами. Описание методики опубликовано в журнале Science Robotics. Болевые ощущения неприятны, но необходимы человеку — они служат предупреждающим сигналом об опасности. По словам создателей новой технологии, возможность воспринимать боль при использовании искусственной конечности уменьшит риск бытовых травм, в том числе позволит не повредить дорогостоящий протез. Новая методика воспроизводит естественный механизм, благодаря которому кожа передает ощущение боли. Раздражитель стимулирует расположенные в коже клетки-ноцицепторы, реагирующие на стимулы, способные повредить ткани организма, и механорецепторы, отзывающиеся на давление или вибрацию. Затем сенсорные нейроны спинного мозга передают информацию в головной мозг. Синтетическая «кожа» содержит искусственные аналоги ноцицепторов и механорецепторов, при воздействии на них возникают электрические импульсы, имитирующие естественную реакцию. Сигнал передается нервам периферической нервной системы с помощью электростимуляции: ток с заданными характеристиками подается через электроды, размещенные на сохранившейся части конечности. После этого нервные окончания транслируют сигнал головному мозгу. По словам авторов технологии, такая «кожа» совместима с уже существующими современными протезами — пользователям не придется устанавливать новый протез, чтобы протестировать эту методику. В испытаниях участвовал доброволец с протезом руки. С помощью нового покрытия ему удалось различить нейтральные и болевые ощущения от прикосновения к предметам, а также описать форму объектов (например, гладких или острых). Волонтер заявил, что он ощущал лишь небольшую боль: ее силу он оценил на три возможных балла из десяти. Выдержать такое воздействие легко, при этом полезный предупреждающий эффект боли сохраняется. Создатели технологии считают, что в дальнейшем получится создать синтетическую кожу, позволяющую регулировать интенсивность восприятия боли или вовсе отключать эту функцию время от времени.
Существующие похожие прогнозы
Примерно
1 июля 2029
прогноз сбудется
Медицина
Специалисты из Университета Пердью в США разработали имплантаты с магнитным полем для лечения глаукомы. Устройство позволяет избавляться от микроорганизмов, поражающих глазной нерв
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Медицина
Новые исследования обнаружили доказательства того, что грязный воздух способен навредить человеческому мозгу. Открытие сделали учёные Университета Южной Калифорнии
Не позднее
31 декабря 2020
прогноз сбудется
Медицина
В России с 2020 года появится новая специальность – врач физической и реабилитационной медицины, которая позволит повысить качество жизни 20–25 миллионов человек.
Примерно
31 декабря 2028
прогноз сбудется
Медицина
Генетический подход может использоваться в будущем при отборе космонавтов, сообщила журналистам заместитель директора Института медико- биологических проблем (ИМБП) РАН
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Медицина
Инженеры из Британии представили экзоскелет, который надевается на ноги подобно брюкам. Движение парализованным конечностям обеспечивают искусственные мышцы
Не позднее
30 декабря 2021
прогноз сбудется
Медицина
Усилия ученых всего мира сосредоточены на борьбе со смертельным вирусом и начинают давать положительные результаты.
Примерно
31 декабря 2020
прогноз сбудется
Медицина
Учёным из Исследовательского института Скриппса удалось сделать превратить обычные клетки в стволовые без сложных генетических манипуляций.
Примерно
1 января 2023
прогноз сбудется
Медицина
Председатель комитета Госдумы по охране здоровья Дмитрий Морозов рассказал, что в России может появиться презумпция согласия на донорство органов после смерти
Примерно
1 января 2021
прогноз сбудется
Медицина
Ученые из МГМУ имени И. М. Сеченова вместе с коллегами из Венского медицинского университета работают над созданием вакцины против аллергии на кошек
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Медицина
Универсальная таблетка от гепатита любого типа готова.

Смотрите индивидуальную Ленту новостей, настроенную по вашим интересам

Настройте вашу ленту: подпишитесь на прогнозы и мнения авторов сайта, своих друзей, экспертов, СМИ или блогеров

Поиск будущих событий    Тенденции    Календарь    Завершенные прогнозы