科学家用人类细胞制成的活体皮肤覆盖机器人手指

在Shoji Takeuchi教授的领导下，东京大学的一个团队首先建立了一个由电机驱动的铰接式机器人手指，能够像人类的手指一样弯曲和伸直。然后，该手指被浸没在一个装满由胶原蛋白和人类真皮成纤维细胞组成的溶液的圆筒中--这些是我们皮肤结缔组织的主要组成部分。

由于其自然属性，该溶液会收缩并符合手指的轮廓，形成一个无缝的水凝胶涂层。接下来，科学家们添加了一层人类表皮角质细胞，它们构成了我们表皮（皮肤的最外层）的90%。这些细胞在凝胶顶部形成了一个保湿/抗水屏障，并使手指具有更自然的质地。

在随后对机器人设备进行测试时，研究人员发现皮肤有足够的强度和弹性，能够随着手指的弯曲和拉伸而不破裂。更重要的是，当皮肤被切开，然后用胶原蛋白绷带覆盖时，该绷带开始逐渐变形为周围的皮肤，从而愈合伤口。

尽管如此，工程皮肤仍然比天然的人类皮肤要弱得多，而且必须不断地提供营养物质才能生存。科学家们计划解决这些缺点，并增加一些特征，如指甲、汗腺、毛囊，甚至提供触摸感的感觉神经元。

人们希望这种皮肤最终可以用来使人形机器人更加栩栩如生，与人类更有亲和力。这项技术也将是执行需要温柔而有弹性的触摸的任务的理想选择，并在不诉诸动物试验的情况下进行皮肤研究。

Takeuchi说：“我们对皮肤组织与机器人表面的贴合程度感到惊讶。但这项工作只是朝着创造覆盖着活体皮肤的机器人迈出的第一步（......）我认为活体皮肤是让机器人拥有生物外观和触感的最终解决方案，因为它与覆盖动物身体的材料完全相同。”

关于这个项目的论文最近发表在《Matter》杂志上。