科技|人體細胞培植「活體」皮膚 機械人面部十足真人

[星島綜合報道]日本研究人員開發出一種具有由人體細胞製成的「活體」皮膚的面部機械人，賦予其生物質感和功能，預計它可以協助找出皺紋形成之謎，並減少在化妝品和藥物開發中的動物測試使用。

由東京大學工業科學研究所的工業機械學教授竹內昌治（Shoji Takeuchi）領導的研究團隊使用細胞和細胞外基質創造了相當於真皮的塗層。研究人員開發了一種模仿肌肉運動如何傳遞到皮膚的獨特結構，使機械人能夠微笑。

目前大多數人形機械人使用柔軟的硅橡膠來模仿人類皮膚的柔軟性。但是，為了使面部機械人更像人類，該團隊培植了「活體」人體皮膚細胞，並創造出約2毫米厚、直徑25毫米的面部皮膚，具有真皮層和表皮層。

傳統上，將這類組織附著到人工物體（如機械人面部）上的方法是將其掛在突起物上，但這種方法使其看起來很「人工」且運動笨拙。

日本研究人員開發了一種新機制，通過將活體組織插入鑽孔的機械人表面來進行附著，使機械人面部能夠平滑地移動，使其更流暢和自然。

研究團隊在發表於開放《Cell Reports Physical Science》期刊的研究中解釋說，他們開發的皮膚「具有成為期刊理想覆蓋材料的潛力，因為它具有生物功能」。研究人員希望這將促進「生物混合機械人的進步」。

「這種方法的一個特別值得注意的方面是，它能夠賦予機械人生物皮膚固有的自我修復能力，這對於需要人類能力在不可預測和複雜環境中運作的人形機械人特別有用。」

研究團隊還開發了一個覆有類似皮膚的指形機械人，並希望繼續進行研究。

竹內教授在接受《每日新聞》採訪時表示：「未來，我們希望將皮膚與神經和血管等功能結合起來，並用由肌肉細胞製成的肌肉來使機械人運動，使其更像人類。」

圖片：2024 Takeuchi et al. CC-BY-ND

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