الجمعة 26 أبريل 2024, 08:23

علوم

العلماء يصنعون جلدا بشريا حيا “تفوح منه رائحة العرق” للروبوتات!


كشـ24 نشر في: 13 يونيو 2022

اقترب الخيال العلمي للتو خطوة واحدة من الواقع، حيث تمكن العلماء من إنشاء جلد حي "تفوح منه رائحة العرق" للروبوتات الشبيهة بالبشر.وهذه المادة، التي طورها العلماء في جامعة طوكيو، لا تحتوي فقط على ملمس يشبه الجلد، بل يمكنها أيضا طرد الماء وشفاء نفسها بجص الكولاجين.ونُشرت طريقة إنشائها في مجلة Matter، وتتضمن غمس إصبع روبوت في محلول من الكولاجين والأرومات الليفية الجلدية البشرية - المكونان الرئيسيان اللذان يشكلان النسيج الضام في جلد الإنسان.وقال المعد الرئيسي شوجي تاكيوتشي: "تبدو الإصبع "متعرقة" قليلا. نظرا لأن الإصبع يتم تشغيلها بواسطة محرك كهربائي، فمن المثير للاهتمام أيضا سماع أصوات نقر المحرك في انسجام مع إصبع تشبه الإصبع الحقيقية تماما. أعتقد أن الجلد الحي هو الحل النهائي لمنح الروبوتات مظهر ولمسة الكائنات الحية لأنها بالضبط نفس المادة التي تغطي أجسام الحيوانات".وعند تطوير الروبوتات الهجينة الحيوية، فإن النظر إلى "الإنسان" قدر الإمكان هو أولوية قصوى. وذلك لأن العديد من الروبوتات تهدف إلى التفاعل مع الأشخاص العاملين في مجال الرعاية الصحية والخدمات، والذين يشعرون براحة أكبر إذا بدت وكأنها نابضة بالحياة.ويمكن أن يحسن التواصل بين الإنسان والروبوت، وحتى يثير الإعجاب، وفقا للباحثين.وتُصنع الجلود الاصطناعية الحالية من السيليكون، والذي يمكن أن يحاكي المظهر البشري، لكنه يقصر عندما يتعلق الأمر بتكرار القوام الرقيق مثل التجاعيد.كما أن السيليكون غير قادر على القيام بوظائف خاصة بالجلد مثل التعرق أو إصلاح نفسه، ولا يمكن تركيبه بسهولة على الأجسام الديناميكية ذات الأسطح غير المستوية.وأضاف تاكيوتشي: "بهذه الطريقة، يجب أن تكون لديك أيدي حرفي ماهر يمكنه قص وتكييف ملاءات الجلد.ولتغطية الأسطح بخلايا الجلد بكفاءة، أنشأنا طريقة تشكيل الأنسجة لتشكيل أنسجة الجلد مباشرة حول الروبوت، ما أدى إلى تغطية الجلد بإصبع آلية".ولصنع الجلد، قام الفريق أولا بغمر إصبع آلية في محلول من الكولاجين والأرومات الليفية الجلدية البشرية.ويساهم الكولاجين في مرونة الجلد وقوته، بينما تلعب الخلايا الليفية دورا أساسيا في نمو الشعر والتئام الجروح.ويمكّن الخليط الجلد الاصطناعي من الانكماش بشكل طبيعي حول الجهاز، ما يوفر أساسا موحدا للطبقة التالية.وقام تاكيوتشي وفريقه بعد ذلك بتغطية الجلد بالخلايا الكيراتينية الموجودة في البشرة، والتي تشكل 90% من الطبقة الخارجية من جلد الإنسان.وتوفر نسيج يشبه الجلد وخصائص حاجز الاحتفاظ بالرطوبة.ووجد العلماء والمهندسون أن الجلد لديه ما يكفي من القوة والمرونة ليبقى سليما حيث يتم ثني الإصبع الآلية وتمديدها.وكانت الطبقة الخارجية سميكة بدرجة كافية ليتم رفعها بالملاقط، وأي جروح ستشفى ذاتيا عند تغطيتها بضمادة من الكولاجين.وتحولت الضمادة تدريجيا إلى الجلد وصمدت أمام حركات المفاصل المتكررة.كما أن جلد الإصبع يصد الماء، ما يعني أن حبيبات البوليسترين المشحونة إستاتيكيا لن تلتصق به من خلال الرطوبة، إذا كان يعمل في بيئة تغليف.وقال تاكيوتشي: "فوجئنا بمدى توافق أنسجة الجلد مع سطح الروبوت. لكن هذا العمل هو مجرد خطوة أولى نحو إنشاء روبوتات مغطاة بجلد حي".ولا تزال هناك حاجة إلى مزيد من التطوير لزيادة قوة الجلد الصناعي، وتمكينه من البقاء على قيد الحياة لفترات أطول دون الإمداد بالمغذيات وإزالة النفايات.وسيتطلع الفريق أيضا إلى دمج بنى وظيفية أكثر تعقيدا داخل الجلد، مثل الخلايا العصبية الحسية، وبصيلات الشعر، والأظافر، والغدد العرقية.المصدر: ديلي ميل

اقترب الخيال العلمي للتو خطوة واحدة من الواقع، حيث تمكن العلماء من إنشاء جلد حي "تفوح منه رائحة العرق" للروبوتات الشبيهة بالبشر.وهذه المادة، التي طورها العلماء في جامعة طوكيو، لا تحتوي فقط على ملمس يشبه الجلد، بل يمكنها أيضا طرد الماء وشفاء نفسها بجص الكولاجين.ونُشرت طريقة إنشائها في مجلة Matter، وتتضمن غمس إصبع روبوت في محلول من الكولاجين والأرومات الليفية الجلدية البشرية - المكونان الرئيسيان اللذان يشكلان النسيج الضام في جلد الإنسان.وقال المعد الرئيسي شوجي تاكيوتشي: "تبدو الإصبع "متعرقة" قليلا. نظرا لأن الإصبع يتم تشغيلها بواسطة محرك كهربائي، فمن المثير للاهتمام أيضا سماع أصوات نقر المحرك في انسجام مع إصبع تشبه الإصبع الحقيقية تماما. أعتقد أن الجلد الحي هو الحل النهائي لمنح الروبوتات مظهر ولمسة الكائنات الحية لأنها بالضبط نفس المادة التي تغطي أجسام الحيوانات".وعند تطوير الروبوتات الهجينة الحيوية، فإن النظر إلى "الإنسان" قدر الإمكان هو أولوية قصوى. وذلك لأن العديد من الروبوتات تهدف إلى التفاعل مع الأشخاص العاملين في مجال الرعاية الصحية والخدمات، والذين يشعرون براحة أكبر إذا بدت وكأنها نابضة بالحياة.ويمكن أن يحسن التواصل بين الإنسان والروبوت، وحتى يثير الإعجاب، وفقا للباحثين.وتُصنع الجلود الاصطناعية الحالية من السيليكون، والذي يمكن أن يحاكي المظهر البشري، لكنه يقصر عندما يتعلق الأمر بتكرار القوام الرقيق مثل التجاعيد.كما أن السيليكون غير قادر على القيام بوظائف خاصة بالجلد مثل التعرق أو إصلاح نفسه، ولا يمكن تركيبه بسهولة على الأجسام الديناميكية ذات الأسطح غير المستوية.وأضاف تاكيوتشي: "بهذه الطريقة، يجب أن تكون لديك أيدي حرفي ماهر يمكنه قص وتكييف ملاءات الجلد.ولتغطية الأسطح بخلايا الجلد بكفاءة، أنشأنا طريقة تشكيل الأنسجة لتشكيل أنسجة الجلد مباشرة حول الروبوت، ما أدى إلى تغطية الجلد بإصبع آلية".ولصنع الجلد، قام الفريق أولا بغمر إصبع آلية في محلول من الكولاجين والأرومات الليفية الجلدية البشرية.ويساهم الكولاجين في مرونة الجلد وقوته، بينما تلعب الخلايا الليفية دورا أساسيا في نمو الشعر والتئام الجروح.ويمكّن الخليط الجلد الاصطناعي من الانكماش بشكل طبيعي حول الجهاز، ما يوفر أساسا موحدا للطبقة التالية.وقام تاكيوتشي وفريقه بعد ذلك بتغطية الجلد بالخلايا الكيراتينية الموجودة في البشرة، والتي تشكل 90% من الطبقة الخارجية من جلد الإنسان.وتوفر نسيج يشبه الجلد وخصائص حاجز الاحتفاظ بالرطوبة.ووجد العلماء والمهندسون أن الجلد لديه ما يكفي من القوة والمرونة ليبقى سليما حيث يتم ثني الإصبع الآلية وتمديدها.وكانت الطبقة الخارجية سميكة بدرجة كافية ليتم رفعها بالملاقط، وأي جروح ستشفى ذاتيا عند تغطيتها بضمادة من الكولاجين.وتحولت الضمادة تدريجيا إلى الجلد وصمدت أمام حركات المفاصل المتكررة.كما أن جلد الإصبع يصد الماء، ما يعني أن حبيبات البوليسترين المشحونة إستاتيكيا لن تلتصق به من خلال الرطوبة، إذا كان يعمل في بيئة تغليف.وقال تاكيوتشي: "فوجئنا بمدى توافق أنسجة الجلد مع سطح الروبوت. لكن هذا العمل هو مجرد خطوة أولى نحو إنشاء روبوتات مغطاة بجلد حي".ولا تزال هناك حاجة إلى مزيد من التطوير لزيادة قوة الجلد الصناعي، وتمكينه من البقاء على قيد الحياة لفترات أطول دون الإمداد بالمغذيات وإزالة النفايات.وسيتطلع الفريق أيضا إلى دمج بنى وظيفية أكثر تعقيدا داخل الجلد، مثل الخلايا العصبية الحسية، وبصيلات الشعر، والأظافر، والغدد العرقية.المصدر: ديلي ميل



اقرأ أيضاً
«واتساب» يبتكر ميزة لنقل الملفات دون اتصال بالإنترنت
تواصل «واتساب» المنصة الرائدة في مجال التراسل الفوري تطوير ميزاتها بإضافة خصائص تعزز من تجربة المستخدمين. مؤخراً، بدأت الشركة في اختبار ميزة جديدة قد تغير من طريقة تبادل الملفات تماماً، حيث تتيح نقل الملفات بين المستخدمين دون الحاجة إلى اتصال بالإنترنت. وفي أحدث نسخ تجريبية لتطبيق «واتساب» على نظام «أندرويد»، تم رصد ميزة جديدة تحت اسم «الأشخاص القريبون» (People Nearby)، والتي تمكّن المستخدمين من مشاركة المستندات، والصور، والملفات الأخرى مع الأشخاص القريبين جغرافياً دون الحاجة لاتصال بالإنترنت. تستعين هذه الميزة بتقنية «البلوتوث» لإتمام عملية النقل، ما يجعلها فعالة ومستقلة عن توفر الشبكة.لضمان الفاعلية والأمان، تتطلب الميزة من المستخدمين منح التطبيق الأذونات اللازمة للوصول إلى الملفات و«البلوتوث» والموقع الجغرافي. ويشمل الأمان التشفير من طرف إلى طرف لحماية البيانات المنقولة، بالإضافة إلى إخفاء رقم الهاتف خلال العملية للحفاظ على الخصوصية. لتفعيل ميزة «الأشخاص القريبون»، ينبغي للمستخدم الذهاب إلى إعدادات «واتساب» واختيار الأشخاص القريبين. ستبحث الميزة تلقائياً عن أجهزة قريبة يمكن الاتصال بها. يجب تشغيل الميزة في كلا الجهازين المراد الاتصال بينهما لإكمال عملية النقل. تواصل «واتساب» تحسين خدماتها وإضافة ميزات تعكس اهتمامها بتلبية احتياجات المستخدمين المتزايدة. وتعد ميزة «الأشخاص القريبون» خطوة مهمة نحو توفير تجربة مستخدم أكثر استقلالية وأماناً. الميزة لا تزال قيد التطوير في إصدارات «أندرويد» التجريبية، ولا يوجد تأكيد بعد عن إمكانية توفرها لمستخدمي نظام «iOS».
علوم

كلية السملالية تُطلق أول جائزة تميز في مجال التحليل والجودة
أعلنت كلية السملالية التابعة لجامعة القاضي عياض عن إطلاق أول جائزة تميز لها في مجال التحليل والميترولوجيا، والجودة بعنوان "الطريق نحو التميز في الميترولوجيا والجودة". ووفق بلاغ لكلية العلوم السملالية اطلعت "كشـ24" على نسخة منه، فإنه من المقرر تنظيم فعالية افتتاحية يومه الخميس 25 أبريل الجاري، في مدينة الابتكار بمراكش. وتأتي هذه المبادرة في إطار خطة تسريع تحول نظام التعليم العالي (PACTE ESRI-2030) التي تقودها وزارة التعليم العالي والبحث العلمي والابتكار. وخلص البلاغ إلى أن هذه المبادرة تهدف إلى تأهيل خبراء عاليي الكفاءة في مجالات البحث والتحليل والميترولوجيا والجودة، وتلبية الاحتياجات المتزايدة، للقطاعات الاقتصادية الوطنية والدولية.  
علوم

بالڤيديو.. انطلاق أشغال المؤتمر الأفريقي لعلوم الفلك بمراكش
انطلقت صباح يومه الاثنين 15 ابريل فعاليات المؤتمر الأفريقي لعلوم الفلك"2024 AFAS" الذي تنظمه كلية العلوم السملالية، التابعة لجامعة القاضي عياض، بتعاون مع مرصد أوكايمدن، ومجموعة من الشركاء . ويكتسي هذا الحدث أهمية بالغة يجعل من مراكش قبلة ومحطة للتبادل العلمي والتبادل الدولي والابتكار التكنولوجي في مجال علم الفلك، كما يعتبر فرصة لاكتشاف آخر التطورات العلمية، واللقاء مع خبراء وباحثين في المجال، وتعزيز أهداف جمعية الفلك الأفريقية واستراتيجيتها العلمية، من خلال التركيز على البحث في علم الفلك، وأنشطة التوعية والاتصال والتعليم في إفريقيا، وتشجيع التعاون بين البلدان. 
علوم

طلاب جامعيون يطورون قمرا صناعيا لدراسة إشعاعات الشمس
أعلنت جامعة الشرق الأقصى الفيدرالية الروسية أن طلابها تمكنوا من تطوير قمر صناعي مخصص لدراسة إشعاعات الشمس. وجاء في بيان صادر عن الخدمة الصحفية للجامعة:"قام طلاب من جامعة الشرق الأقصى الفيدرالية، وبالتعاون مع خبراء من وكالة روس كوسموس وشركة Orbital Systems بطوير قمر صناعي مخصص لقياس معدلات الإشعاعات الشمسية، ومن المفترض أن يطلق هذه القمر من مطار فوستوتشني الفضائي الروسي في الربع الرابع من عام 2024". وأشار البيان إلى أن أكثر من 30 طالبا في الجامعة ساهموا في تطوير القمر الجديد الذي أطلق عليه اسم " فلاديفوستوك-1"، من بينهم، داريا أوكرومينكو، طالبة في معهد الرياضيات وتكنولوجيا الكمبيوتر التابع للجامعة، وداريا كودرياشوفا، طالبة في معهد العلوم التطبيقية والهندسية التابع للجامعة، وترأس المشروع فلاديسلاف غورياشكو، الأخصائي في المركز الهندسي الروسي التابع لجامعة الشرق الأقصى الفيدرالية. و"فلاديفوستوك-1" هو قمر صناعي صغير من فئة cubesat، يتكون من 8 مكعبات، أبعاد كل منها (10/10/10) سم، وبعد إطلاقه إلى المدار سيرسل بيانات تتعلق بأشعة الشمس، وسيتم تحليلها ودراستها في المخابر التابعة لجامعة الشرق الأقصى الفيدرالية الروسية. المصدر: فيستي
علوم

انعقاد المؤتمر السنوي الرابع للجمعية الفلكية الافريقية بمراكش
ستشهد مدينة مراكش في الفترة الممتدة بين 14 و20 أبريل الجاري، احتضان فعاليات المؤتمر الأفريقي لعلوم الفلك"2024 AFAS" الذي ستنظمه كلية العلوم السملالية جامعة القاضي عياض بتعاون مع مرصد أوكايمدن، ومجموعة من الشركاء. ويكتسي هذا الحدث أهمية بالغة يجعل من مراكش قبلة ومحطة للتبادل العلمي والتبادل الدولي والابتكار التكنولوجي في مجال علم الفلك. تدعو اللجنة المنظمة المهتمين لحضور الحدث، ومشاركة الإثارة والاكتشافات المثيرة، كما تعتبر اللجنة المذكورة الحضور لهذا المؤتمر هو فرصة لاكتشاف آخر التطورات العلمية، واللقاء مع خبراء وباحثين في المجال. ُتعقد اللقاءات السنوية لجمعية الفلك الأفريقية والجمعية العامة AfAS2024 في مراكش المغرب من 15 إلى 20 أبريل الجاري. وتهدف هذه اللقاءات إلى تعزيز أهداف جمعية الفلك الأفريقية واستراتيجيتها العلمية من خلال التركيز على البحث في علم الفلك وأنشطة التوعية والاتصال والتعليم في إفريقيا وتشجيع التعاون بين البلدان.
علوم

أول براءة اختراع في العالم لمخلوق معدل وراثيا
شهد يوم 12 أبريل عام 1988 حدثا تاريخيا تمثل في إصدار مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي أول براءة اختراع في العالم لمخلوق حي معدل وراثيا. أول كائن حي في العالم ولد في "أنابيب الاختبار" فأر عولج باستخدام الهندسة الوراثية في مختبرات جامعة هارفارد من طرف الدكتورين، فيليب ليدر وتيموثي ستيوارت. كانت الأبحاث في ذلك الوقت تجري على قدم وساق لاكتشاف طرق جديدة لمكافحة السرطان بشكل خاص. هذا المرض هو السبب الأكثر شيوعا للوفاة في الدول المتقدمة. الفئران في هذا المجال قدمت للبشرية خدمات لا تقدر بثمن. العالمان الأمريكيان قاما بتعديل الفأر وراثيا لجعله عرضة للإصابة بالسرطان، على أمل أن يساعد ذلك في كشف أسرار هذا المرض الفتاك. حقنت جينات سرطانية معروفة في أجنة الفئران مباشرة بعد الإخصاب. لم يجعل التعديل الوراثي هذه الفئران عرضة للإصابة بالسرطان فحسب، بل وضمن أيضا أنها ستنقل جينات السرطان إلى نسلها. الموافقة على براءة الاختراع تلك اتخذت من قبل علماء وغيرهم من ممثلي صناعة التكنولوجيا الحيوية. في تلك المناسبة تمت الإشارة إلى أن المزيد من الاستثمارات ستبدأ الآن في التدفق إلى هذا المجال، وأن الأبحاث البيولوجية في مجالات الطب وزراعة الأعضاء وغيرها من المجالات المتعلقة بالكائنات الحية ستصبح أكثر فعالية. بالمقابل ظهرت انتقادات لإمكانية تسجيل براءات الاختراع للثدييات. الجدل تواصل حول هذه المسألة الشائكة بجوانبها العلمية والدينية وغيرها لفترة طويلة. المفوضية الأوروبية أصدرت توجيها لهيئات البراءات وفي عام 1999 نص على إمكانية منح براءة اختراع للنباتات والثدييات من صنع الإنسان. وجرى في نفس الوقت حظر إصدار براءة اختراع بشأن "ما يتعلق بجسم الإنسان في جميع مراحل التطور بما في ذلك الجينات. قد يتعجب البعض حين يعلم أن البشرية على مدى عقود تدين للفئران في التقدم المحرز في مجال مقاومة الأورام ومعالجة أمراض القلب والأوعية الدموية وشلل الأطفال والسكري والتهاب المفاصل ومرض باركنسون وإدمان المخدرات وحتى الاضطرابات النفسية بما في ذلك، الاكتئاب. الفئران لا تفيد البشرية فقط من خلال التضحية بها في مجالات البحث عن علاجات للأمراض الخطيرة، بعض الفئران عدلت لتجد بسهولة المتفجرات، وبعض آخر خال من جين الخوف، وهو لا يتردد بالاقتراب من القطط للعب معها، علاوة على فئران عداءة تقطع مسافات طويلة من دون تعب وبنصف المتطلبات المعتادة من الغذاء! أما ما يسمى بـ "بالفئران النموذجية"، فهي سلالة خاصة تستخدم للدراسة المتقدمة في مجال مرض أو حالة بشرية محددة. الفئران تشترك مع البشر في أكثر من 95 ٪ من الحمض النووي، ما يعني أن العديد من الأمراض، بما في ذلك مرض الزهايمر والسكري والسمنة وأمراض القلب والسرطان، تؤثر على البشر والفئران بطرق مماثلة، ما يسمح للعلماء بدراسة هذه الأمراض وإيجاد طرق لعلاجها. لذلك لم يكن مستغربا أن يكون الفأر، أول حيوان ثديي يحصل على براءة اختراع. علاوة على ذلك لم تكن نلك المناسبة، المرة الأولى التي يتم فيها تسجيل براءة اختراع لشكل من أشكال الحياة. في وقت سابق أوائل عام 1970، طور أناندا موهان تشاكرابارتي، وهو مهندس وراثي في شركة جنرال إلكتريك نوعا جديدا من البكتيريا القادرة على تفتيت النفط الخام؛ واقترح استخدامها للتخلص من مضاعفات الانسكابات النفطية. هكذا صار جميل الفئران على البشر كبيرا، وهو متواصل ويزداد مع الزمن. هذا العرفان وجد تجليه في روسيا في 1 يوليو عام 2013، بافتتاح نصب تذكاري مكرس للفئران التي تمت التضحية بها في البحوث الجينية. النصب الذي يمثل فأرة منشغلة بحياكة تسلسل جيني شيد في حديقة معهد علم الخلايا وعلم الوراثة بمدينة نوفوسيبيرسك. المصدر: RT
علوم

“خلايا زومبي” تكشف أسرار التعلم في الدماغ
اكتشف علماء من البرتغال "خلايا زومبي عصبية" لدى الفئران قد تسلط الضوء على عمليات التعلم في الدماغ (أو المخيخ حصرا). ويعالج المخيخ المعلومات الحسية المتعلقة بالتفاعلات الحركية، ويساعد على السير في شارع مزدحم أو التقاط مشروب دون سكبه، كما أنه مهم للتعلم. وتمكن الباحثون من إظهار الدور الرئيسي لبعض مدخلات المخيخ التي تسمى الألياف المتسلقة، باستخدام علم البصريات الوراثي، حيث يتم التلاعب بالخلايا بواسطة الضوء. وتقول عالمة الأعصاب تاتيانا سيلفا، من مركز Champalimaud for the Unknown: "بعد تحفيز الألياف المتسلقة باستمرار أثناء تقديم إشارة بصرية، تعلمت الفئران أن ترمش استجابة لهذا الإشارة، حتى في غياب التحفيز. وأثبت هذا أن الألياف تحفز هذا النوع من التعلم الترابطي". ثم لاحظ الباحثون تأثير الخلايا العصبية الزومبي، حيث أدى إدخال بروتين Channelrhodopsin-2 الحساس للضوء (ChR2) كجزء من معالجة علم البصريات الوراثي إلى تحوّل خلايا الألياف المتسلقة إلى حالة الزومبي، حيث فُصلت بطريقة ما عن الدوائر العصبية الأخرى، ما منع الفئران من القدرة على التعلم. وتقول عالمة الأعصاب ميغان كاري، من مركز Champalimaud: "اتضح أن إدخال ChR2 إلى الألياف المتسلقة غيّر خصائصها الطبيعية، ومنعها من الاستجابة بشكل مناسب للمحفزات الحسية القياسية، وهذا بدوره يمنع تماما قدرة الحيوانات على التعلم". ونظرا لأوجه التشابه بين أدمغة الفئران والبشر، فمن المعقول افتراض أن العمليات نفسها تحدث في أدمغة البشر. وتقول كاري: "تعتبر هذه النتائج الدليل الأكثر إقناعا حتى الآن على أن إشارات الألياف المتسلقة ضرورية للتعلم الترابطي المخيخي". نشرت الدراسة في مجلة Nature Neuroscience. المصدر: روسيا اليوم عن ساينس ألرت
علوم

التعليقات مغلقة لهذا المنشور

الطقس

°
°

أوقات الصلاة

الجمعة 26 أبريل 2024
الصبح
الظهر
العصر
المغرب
العشاء

صيدليات الحراسة