ایمپلنتی که حس لامسه را به انگشتان آسیب دیده بازمی‌گرداند

دیدارنیوز ـ به نقل از نیو اطلس، وقتی کسی عصبی را در قسمتی از بدن مانند انگشت از دست می‌دهد، عجیب نخواهد بود که با کاهش احساس لامسه دائمی در آن قسمت مواجه شود. اکنون یک حسگر قابل کاشت خودکفا می‌تواند این حس را به چنین اندام آسیب دیده‌ای بازگرداند.

این دستگاه آزمایشی به منظور کاشت در زیر پوست نوک انگشت آسیب دیده که در آن احساس لامسه وجود ندارد، طراحی و ساخته شده است. اما طبق گفته محققان می‌توان از آن در اعضای دیگر بدن نیز نیز استفاده کرد.

این دستگاه شامل قطعه‌ای است که به عنوان یک "نانو ژنراتور تریبوالکتریک" یا به اختصار "TENG" شناخته می‌شود. به بیان ساده، TENG‌ها از طریق مالش دو ماده مختلف دی‌الکتریکی، بار الکتریکی تولید می‌کنند. بار ایجاد شده در اثر جابجایی با جوراب روی فرش نمونه‌ای از این موضوع است.

"نانو ژنراتور تریبوالکتریک" مورد استفاده در این حسگر از دو صفحه مربع شکل تشکیل شده است که با فاصله کمی روی هم قرار گرفته‌اند. هر صفحه از یک ماده انعطاف‌پذیر متفاوت ساخته شده است که اندازه آن در هر طرف کمتر از نیم سانتی‌متر است.

وقتی نوک انگشت با هر سطحی تماس پیدا می‌کند، به TENG فشار وارد می‌شود و این امر سبب می‌شود که دو صفحه با یکدیگر تماس پیدا کرده و بار الکتریکی تولید کنند. سپس این جریان الکتریکی در امتداد یک سیم عایق به یک الکترود منتقل می‌شود که در اطراف انتهای یک عصب آسیب دیده مجاور متصل شده است.

این عصب به نوبه خود سیگنال الکتریکی را به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌کند و در نتیجه، مغز احساس لمس در نوک انگشت را ثبت می‌کند.

هرچه مقدار فشار وارد شده به TENG بیشتر باشد، بار الکتریکی آزاد شده بیشتر می‌شود و بنابراین احساس لامسه شدیدتر می‌شود.

در آزمایش‌های انجام شده بر روی موش‌ها مشخص شده که این حسگر قادر است حس لامسه را به پنجه‌های عقب موش‌ها که قبلاً عصب آن‌ها بریده شده، بازگرداند و به حیوانات اجازه داده است تا بار دیگر به شکل عادی راه بروند.

دکتر "بن مائوز" دانشمند ارشد این پروژه می‌گوید: ما در مرحله بعد می‌خواهیم این ایمپلنت را روی مدل‌های بزرگتر آزمایش کنیم و سپس در مرحله بعد از آن، حسگر‌های خود را در انگشتان افرادی که احساس لامسه خود را از دست داده‌اند، بیازماییم. بازیابی این توانایی می‌تواند به طور قابل توجهی عملکرد و کیفیت زندگی این افراد را بهبود بخشد و مهم‌تر از همه، آن‌ها را از خطر محافظت کند، چرا که افرادی که احساس لامسه ندارند، نمی‌توانند انگشتان خود را در هنگام مواجهه با له شدن، سوختن یا منجمد شدن محافظت کنند.

این تحقیق در مجله ACS Nano منتشر شده است.