ญี่ปุ่นสร้าง “ผิวหนังเทียม” จากเซลล์ผิวมนุษย์ เกาะติดหน้าหุ่นยนต์ได้แน่นขึ้น

นวัตกรรมหุ่นยนต์เรียกได้ว่ามีความก้าวหน้าขึ้นเรื่อย ๆ ล่าสุดทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยในประเทศญี่ปุ่น ที่ได้พัฒนาวิธีการสร้าง "ผิวหนังเทียม" ที่ปลูกขึ้นจากเซลล์ผิวของมนุษย์ในห้องแล็บ ที่ยึดติดกับหน้าหุ่นยนต์ได้แน่นขึ้น ซึ่งอาจทำให้ขยับแสดงสีหน้าได้สมจริงยิ่งขึ้น

ภาพจาก Takeuchi et al.

โดยทีมนักวิจัยนำโดย ศาสตราจารย์โชจิ ทาเคอุจิ (Prof. Shoji Takeuchi) จากมหาวิทยาลัยโตเกียว ได้พัฒนาวิธีสร้างเนื้อเยื่อผิวหนังเทียม ที่มีลักษณะคล้ายผิวหนังของมนุษย์ โดยทำมาจากส่วนผสมของเซลล์ผิวหนังของมนุษย์จริง ๆ โดยมีฐานของชั้นผิวที่ทำมาจาก เรซิน (Resin) หรือพลาสติกชนิดหนึ่ง ที่ผลิตจากยางไม้ และการสังเคราะห์ทางเคมี

สำหรับกระบวนการสร้างผิวหนังเทียม ทีมวิจัยอธิบายว่าพวกเขาเริ่มจากการปลูกเซลล์ผิวหนัง ชั้นหนังแท้ (dermal cells) แล้วตามด้วยเซลล์ผิวหนังชั้นหนังกำพร้า (epidermal cells) เพื่อให้ได้ออกมาเป็นผิวหนังเทียม ที่นอกจากจะนุ่มเหมือนผิวหนังจริงแล้ว ยังสามารถซ่อมแซมตัวเองได้อีกด้วย

ภาพจาก Takeuchi et al.

และเมื่อปลูกผิวหนังเทียมสำเร็จ จนได้ออกมาเป็นแผ่นผิวหนังความหนาประมาณ 2 มิลลิเมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มิลลิเมตร พวกเขาก็นำเอาผิวหนังที่ได้นี้ ไปยึดเข้ากับใบหน้าของหุ่นยนต์ ด้วยกระบวนการที่คิดค้นขึ้นมาใหม่ โดยใช้การเจาะรูภายในชั้นเรซิน และใช้ตัวยึดจากเจลคอลลาเจน  

ซึ่งกระบวนการนี้เลียนแบบมาจากการทำหน้าที่ของ เอ็น ที่ทำหน้าที่ยึดเชื่อมกระดูก หรือข้อต่อต่าง ๆ กับกล้ามเนื้อ ด้วยกระบวนการนี้จึงทำให้คอลลาเจนทำหน้าที่เป็นตัวยึดเกาะระหว่าง "ผิวหนังเทียม" และโครงสร้างใบหน้าทำให้ผิวหนังสามารถเคลื่อนไหวไปตามกลไกได้ โดยไม่ฉีกขาดหรือลอกออก

ภาพจาก Takeuchi et al.

สำหรับผลงานวิจัยนี้ ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Cell Reports Physical Science เมื่อวันที่ 25 มิถุนายน ที่ผ่านมา

อย่างไรก็ตามตอนนี้ ตัวผิวหนังยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น ต้องใช้การรักษาสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อ เพื่อไม่ให้เนื้อเยื่อสัมผัสแบคทีเรีย และเกิดการติดเชื้อจนตาย ดังนั้นทีมวิจัยจึงยังคงอยู่ในช่วงของการศึกษาต่อไป เพื่อให้ได้ผลงานที่มีคุณสมบัติคล้ายผิวของมนุษย์มากที่สุด 

ซึ่งอาจจะต่อยอดไปใช้เป็นผิวหนังของหุ่นยนต์ที่รับรู้สภาพแวดล้อมได้แม่นยำยิ่งขึ้น หรืออาจจะเอาไปใช้กับการทดสอบเครื่องสำอาง และการฝึกอบรมศัลยแพทย์พลาสติกได้อีกด้วย

ข้อมูลจาก newatlas, techcrunch, bbc, th.misumi-ec, cai.md.chula