ساخت زبان مصنوعی انسان با فناوری چاپگر سه‌بعدی

پیش‌از‌این، تلاش‌های دانشمندان برای ساخت زبان‌های الکترونیکی به ایجاد حسگرهایی برای ارزیابی عطر و طعم منجر شده بود که این زبان‌ها نمی‌توانستند مانند زبان واقعی انسان عمل کنند. حال تیمی از پژوهشگران انگلیسی توانسته‌اند زبان بیومیمتیکی طراحی کنند که مشابه زبان انسان عمل و عملکردهای مختلف سطح زبان انسان را تقلید می‌کند و از توپولوژی دقیق و خاصیت ارتجاعی و ترشوندگی برخوردار است.

خصوصیات یادشده نحوه‌ی تعامل بزاق با زبان، نحوه‌ی خوردن موادغذایی، توانایی بلع، گفتار و سایر عوامل را تعیین می‌کنند. با توسعه و ساخت این زبان بیومیمتیک، محققان امیدوار هستند که بتوانند شناخت کاملی درباره‌ی چگونگی تأثیر زبان بر نحوه‌ی خوردن موادغذایی و صحبت‌کردن به‌دست آورند.

«بیومیمتیک» (Biomimetics) یا زیست‌تقلید علمی بین‌رشته‌ای است که در آن، از اصول مهندسی و شیمی و زیست‌شناسی برای سنتز مواد یا ساخت سیستم‌های مصنوعی یا ماشین‌هایی استفاده می‌شود که عملکردهای فرایندهای بیولوژیکی را تقلید می‌کنند. از طرح‌های بیومیمتیک می‌توان در پزشکی ترمیمی و مهندسی بافت و دارورسانی هدفمند استفاده کرد.

برای ایجاد این زبان مصنوعی انسان، دانشمندان دانشگاه‌های لیدز و ادینبورگ انگلستان با استفاده از سیلیکون، نمونه‌برداری از سطح زبان ۱۵ فرد داوطلب بزرگ‌سال را شروع کردند. این نمونه‌ها سپس به‌صورت سه‌بُعدی اسکن شدند تا ابعاد و تراکم صدها ساختار جوانه مانند به‌نام «پاپیلا» (Papillae) را ترسیم کنند.

اگرچه ممکن است تصور شود که همه‌ی پاپیلاهای روی زبان به‌عنوان جوانه‌های چشایی عمل می‌کنند، تنها برخی از آن‌ها از گیرنده‌های چشایی بهره‌مند هستند. درواقع، وظیفه‌ی اصلی پایپلاهای زبانی ایجاد اصطکاک و پراکندگی بزاق برای هضم و تخریب اولیه‌ی غذا است که موجب سهولت در بلع موادغذایی می‌شوند.

براساس اسکن‌ها، محققان قالب منفی را چاپ سه‌بعدی کردند که زبان بیومیمتیک از آن تهیه شده بود. ساختار حاصل نه‌تنها طرح پاپیلا یا برجستگی‌های زبان طبیعی انسان‌های بزرگ‌سال را دارد؛ بلکه سیلیکونی که زبان بیومیمتیک از آن ساخته شده است، مانند زبان واقعی نرم و مرطوب عمل می‌کند.

اکنون دانشمندان امیدوار هستند با توسعه‌ی این فناوری بتوانند به ارزیابی واکنش و احساس دهان به غذاهای جدید و تشخیص غذاهای تقلبی دارای بافت متفاوتی از ماده‌ی غذایی اصلی دست یابند. علاوه‌براین با استفاده از این زبان مصنوعی، پزشکان می‌توانند اثربخشی روش‌های درمان برای مشکلات زبان و دهان را بررسی کنند.

آنوشار ساکار، پژوهشگر اصلی این پروژه می‌گوید:

امیدواریم سطحی که طراحی کرده‌ایم، بتواند در درک چگونگی بیومکانیک زبان در خوردن موادغذایی و توانایی سخن‌گفتن انسان مؤثر باشد.

نتایج این مطالعه در مجله‌ی ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شده است.

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

دیدگاهتان را بنویسید