Da nhân tạo là gì?

• Da nhân tạo được phát minh như thế nào?
• Da nhân tạo được làm từ gì?
• Có những loại chất thay thế da nào?
• Da nhân tạo có thể giúp bạn như thế nào?
• Tương lai của da nhân tạo là gì?
• Tác dụng phụ của ghép da nhân tạo là gì?

Da là cơ quan lớn nhất của cơ thể bạn. Nó bảo vệ bạn, giúp bạn cảm nhận môi trường xung quanh và kiểm soát phần còn lại của cơ thể. Hãy tưởng tượng cuộc sống sẽ khó khăn như thế nào nếu không có làn da hoạt động bình thường. Đối với những người bị vết thương mãn tính, đây là sự thật. Nhưng các chuyên gia đã tạo ra một loại da nhân tạo có thể bảo vệ và phát hiện mọi thứ giống như da người.

Da nhân tạo, hay da điện tử (e-skin), có thể là giải pháp tương lai cho những người không còn cảm giác do tổn thương da hoặc có vết thương lớn trên da.

Da nhân tạo được phát minh như thế nào?

Các chất thay thế da đã là chủ đề nghiên cứu từ thế kỷ 15 trước Công nguyên. Các chuyên gia đã tìm thấy báo cáo viết đầu tiên về ghép da dị loại (là da từ động vật) trong một tài liệu có tên là Papyrus of Ebers. Việc sử dụng ghép da người (da từ người hiến tặng khác) lần đầu tiên được mô tả vào năm 1503. Ngày nay, các chuyên gia vẫn sử dụng các công nghệ tương tự tại các trung tâm y tế trên khắp thế giới.

Nhưng khái niệm về da nhân tạo trong phòng thí nghiệm còn khá mới. Các chuyên gia đã tìm hiểu nhiều cách khác nhau để tạo ra vật liệu giống da bằng vật liệu tự nhiên và nhân tạo. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một loại da giả mới từ vật liệu giống gel đặc biệt. Họ đã thử nghiệm loại da này trên một cánh tay rô-bốt có gắn cảm biến vào da người. Công nghệ này cho phép người dùng điều khiển lớp da nhân tạo trên rô-bốt bằng chính chuyển động của họ. Họ có thể nhận tín hiệu trở lại da của mình từ lớp da giả của rô-bốt.

Da nhân tạo được làm từ gì?

Các chuyên gia đã làm việc trong khoảng 2 thập kỷ để tạo ra các mạch giống da, hoặc các mảnh da giả có thể hoạt động như da thật. Chúng có thể uốn cong, xoắn và kéo giãn, sau đó trở lại hình dạng bình thường, tương tự như cách da của bạn giữ nguyên hình dạng.

Da nhân tạo có thể được làm từ hydrogel dạng gel, vật liệu chế tạo trong phòng thí nghiệm hoặc vật liệu tự nhiên như collagen , gelatin và các vật liệu khác.

Có những loại chất thay thế da nào?

Có ba loại da thay thế chính. Đó là:

Vật liệu băng tạm thời không thấm nước. Chúng có thể là vật liệu một lớp hoặc vật liệu mô hai lớp. Và chúng đủ dày để mọi thứ không thể xuyên qua.

Các lựa chọn một lớp là những thứ tự nhiên, như vỏ khoai tây. Chúng cũng có thể là vật liệu nhân tạo như tấm polyme, bọt hoặc bình xịt.

Ngoài ra còn có vật liệu hai lớp được chế tạo trong phòng thí nghiệm.

Các chất thay thế da bền một lớp. Chúng được làm từ các tấm collagen hoặc các sản phẩm khác. Chúng có thể thay thế lớp ngoài của da hoặc lớp dày ngay bên dưới da (lớp biểu bì và lớp hạ bì). Collagen được tạo ra từ chúng có thể đến từ bò, lợn hoặc thậm chí là con người.

Da tổng hợp thay thế. Đây là các lựa chọn da nhân tạo từ da ghép hoặc mô được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Chúng cũng bao gồm ghép dị loại (mô từ người khác) và ghép dị loại (mô từ động vật).

Da nhân tạo có thể giúp bạn như thế nào?

Ý tưởng đằng sau da nhân tạo là nó sẽ hoạt động như một chất thay thế cho da bị hư hỏng hoặc bị mất. Các dạng da nhân tạo tốt nhất nên:

• Che vết thương của bạn
• Giữ bạn an toàn khỏi nhiễm trùng và thương tích
• Có giá cả phải chăng và sẵn có
• Có nhiều độ dày
• Kéo dài trong một thời gian dài
• Dễ dàng lưu trữ
• Hoạt động tốt với hệ thống miễn dịch và các bộ phận còn lại của cơ thể bạn
• Dễ dàng áp dụng cho da
• Có thể che phủ các vùng vết thương có hình dạng kỳ lạ

Hiện tại, không có sản phẩm da nhân tạo nào đáp ứng được tất cả những nhu cầu này. Nhưng các chuyên gia đang nghiên cứu các lựa chọn có thể có trong tương lai.

Tương lai của da nhân tạo là gì?

Làm thế nào các chuyên gia có thể đưa sáng tạo hữu ích này đến với những người cần nó nhất? Ngày nay, chúng ta không có công cụ phù hợp để tạo ra một lượng lớn da nhân tạo cho công chúng. Nhưng một số nhà nghiên cứu cho rằng họ đã tìm ra chìa khóa để giải quyết vấn đề này.

Zhenan Bao, Tiến sĩ, kỹ sư hóa học tại Đại học Stanford, và nhóm nghiên cứu của bà đã nghiên cứu các phiên bản da nhân tạo có thể in được. Họ đã tạo ra một cách để in các mảnh vật liệu giống da có độ co giãn và bền chắc. Quy trình này sử dụng cùng các công cụ được sử dụng để tạo ra các chip silicon rắn.

Trong quá trình này, được gọi là quang khắc, các chuyên gia sử dụng ánh sáng cực tím (UV) để tạo ra một mẫu chi tiết trên vật liệu. Quang khắc hoạt động theo từng lớp để tạo thành một mạch phức tạp.

Vì quy trình này đã được áp dụng cho chip silicon, Bao và nhóm của cô tin rằng điều này có thể dẫn đến sản xuất hàng loạt da nhân tạo. Các nhà máy sản xuất những con chip này có thể chuyển từ vật liệu rắn sang vật liệu cao su.

Tác dụng phụ của ghép da nhân tạo là gì?

Khi nói đến chấn thương da, mỗi người sẽ có nhu cầu riêng. Điều này khiến việc tạo ra một mảnh ghép da nhân tạo cho từng tình huống trở thành một thách thức. Da của mỗi người cũng có những đặc điểm riêng. Mỗi người chúng ta đều có kiểu tóc , tuyến mồ hôi, dây thần kinh và sắc tố da khác nhau.

Điều này có thể khiến quá trình tạo da nhân tạo trở nên khó khăn, tốn kém và mất thời gian.

Các chuyên gia cũng chưa tìm ra cách tránh một số vấn đề về cách da nhân tạo phản ứng với da thật của bạn. Ví dụ, da nhân tạo có thể không phải lúc nào cũng thích ứng tốt với da của bạn. Nó có thể không hoạt động giống nhau. Nó cũng có thể để lại sẹo ở những vùng da tiếp xúc với da tự nhiên của bạn.

Nhưng khi có nhiều nghiên cứu hơn, những điều này có thể thay đổi. Một ngày nào đó, da nhân tạo có thể trở thành một phần bình thường của việc chăm sóc vết thương và tổn thương da để thay thế da của bạn hoặc bảo vệ da bị tổn thương khi nó mọc lại.

NGUỒN:

Vật liệu tiên tiến : “Nhận thức da nhân tạo”.

Materials Horizons : “In 3D các miếng dán da nhân tạo bằng vật liệu polyme hoạt tính sinh học và quang học để chống nhiễm trùng và tăng cường khả năng phục hồi vết thương.”

Stanford News: “Hóa học mới cho phép sử dụng công nghệ hiện có để in các mạch có thể co giãn, uốn cong trên da nhân tạo.”

Tạp chí phẫu thuật thẩm mỹ Ấn Độ : “Chất thay thế da sinh học và tổng hợp: Tổng quan.”

Caltech: “Da nhân tạo mang lại cho robot cảm giác xúc giác và hơn thế nữa.”

Tế bào : “Đánh giá ngắn gọn về ghép da nhân tạo được thiết kế bằng mô để điều trị vết thương mãn tính: Chúng ta có thể tái tạo mô da chức năng trong ống nghiệm không?”