Τρισδιάστατη τυπωμένη ανθρώπινη γλώσσα. Το αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό

Τρισδιάστατη τυπωμένη ανθρώπινη γλώσσα. Το αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό
Image credit: Anwesha Sarkar from University of Leeds

Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Λιντς σε συνεργασία με συναδέλφους από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου κατάφεραν να δημιουργήσουν μια τρισδιάστατη εκτύπωση ενός αντικειμένου με επιφανειακές ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες μιας ανθρώπινης γλώσσας, αποδεικνύοντας ότι το υλικό που χρησιμοποιείται, δηλαδή ένας τύπος σιλικόνης, μπορεί να μιμηθεί αποτελεσματικά την συμπεριφορά, την ελαστικότητα και την ικανότητα να υγραίνεται. Με την ικανότητα να μελετούν καλύτερα θεμελιώδεις παράγοντες όπως το πως τα τρόφιμα ή το σάλιο που αλληλεπιδρούν με τη γλώσσα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό που έχουν επιτύχει θα τους επιτρέψει να δοκιμάσουν νέες τεχνολογίες που σχετίζονται με τη διατροφή, ώστε να εμβαθύνουν τις ιδιότητες επεξεργασίας των τροφίμων και να πειραματιστούν με φάρμακα που καταπολεμούν την ξηροστομία.

Η πολυπλοκότητα της γλωσσικής επιφάνειας πρακτικά αντιπροσωπεύει μια ιδιαίτερα δύσκολη πρόκληση, από τεχνικής άποψης, για την επιστημονική κοινότητα που προσπαθεί διακαώς να λύσει αυτό τον δύσκολο γρίφο, επιβραδύνοντας και παρεμποδίζοντας την ανάπτυξη αποτελεσματικών μακροχρόνιων θεραπειών για το σύνδρομο της ξηροστομίας, το οποίο επηρεάζει το 10% του συνολικού πληθυσμού και το 30%. των ηλικιωμένων.

Τρισδιάστατη τυπωμένη ανθρώπινη γλώσσα: νέες δυνατότητες στον τομέα των τροφίμων και της φαρμακευτικής έρευνας

Αυτό είναι ένα έργο που ήταν δυνατό να εκτελεστεί χάρη στη συνέργεια ορισμένων ιδιαίτερων δεξιοτήτων σε διάφορους κλάδους που υπάρχει εμπεριστατωμένη ακαδημαϊκή γνώση, όπως η επιστήμη κολλοειδών τροφίμων, φυσική μαλακή ύλη, οδοντιατρική, η μηχανική υπολογιστών κ.λπ. Ο Efren Andablo-Reyes, επικεφαλής και συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό ACS Applied Materials & Interfaces, σχολίασε:

«Η αναδημιουργία της επιφάνειας μιας μέσης ανθρώπινης γλώσσας συνεπάγεται με μοναδικές αρχιτεκτονικές προκλήσεις. Εκατοντάδες μικρές δομές που μοιάζουν με μπουμπούκια που ονομάζονται θηλές και δίνουν στη γλώσσα τη χαρακτηριστική τραχιά υφή της, η οποία, σε συνδυασμό με την απαλή φύση του δέρματος, δημιουργεί ένα περίπλοκο τοπίο από μηχανική άποψη. Έχουμε εστιάσει την προσοχή μας στο πρόσθιο ραχιαίο τμήμα της γλώσσας όπου μερικά από αυτά τα θηλώματα περιέχουν υποδοχείς γεύσης, ενώ πολλά από αυτά στερούνται αυτών των υποδοχέων. Και οι δύο τύποι θηλών διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην παροχή της σωστής μηχανικής τριβής για την υποβοήθηση της επεξεργασίας. τροφής στο στόμα με επαρκή ποσότητα σάλιου, παρέχοντας μια ευχάριστη αντίληψη της αίσθησης στο στόμα και επαρκή λίπανση για κατάποση. Στόχος μας ήταν η αναπαραγωγή αυτών των μηχανικά σχετικών χαρακτηριστικών της ανθρώπινης γλώσσας σε μια επιφάνεια που είναι εύκολο να κατασκευαστεί».

Αρχικά οι ερευνητές συγκέντρωσαν δείγματα σιλικόνης από την επιφάνεια της γλώσσας δεκαπέντε ενηλίκων (για όσους δεν καταλαβαίνουν είναι τα καλούπια). Αυτά τα καλούπια σαρώθηκαν σε 3D έτσι ώστε να είναι δυνατή η ακριβής χαρτογράφηση του μεγέθους των θηλών, της πυκνότητάς τους και της μέσης τραχύτητας των 15 δειγμάτων, ανακαλύπτοντας ότι γενικά η υφή μιας ανθρώπινης γλώσσας δεν ακολουθεί κανένα μοτίβο, αλλά είναι πράγματι, κυρίως το αποτέλεσμα της τύχης.

Ο ερευνητής Anwesha Sarkar, καθηγητής κολλοειδών στο Πανεπιστήμιο του Λιντς, δήλωσε:

«Πιστεύουμε ότι η κατασκευή μιας συνθετικής επιφάνειας με σχετικές ιδιότητες που μιμείται τα περίπλοκα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά και, το πιο σημαντικό, τη λιπαντική απόδοση της ανθρώπινης γλώσσας είναι κρίσιμη για την απόκτηση ποσοτικής κατανόησης του τρόπου με τον οποίο τα υγρά αλληλεπιδρούν εντός της στοματικής κοιλότητας..Τελικά, η ελπίδα μας είναι ότι η επιφάνεια που σχεδιάσαμε θα είναι σημαντική για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η βιομηχανική της γλώσσας βασίζεται στις βασικές αρχές της ανθρώπινης διατροφής και του λόγου που εκφέρει το στόμα.

Αυτό το έργο έλαβε χρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC) στο πλαίσιο του προγράμματος έρευνας και καινοτομίας «Horizon 2020» της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Από την έναρξη της πανδημίας COVID-19 και με τα επακόλουθα μέτρα κοινωνικής απόστασης, οι δοκιμές και ο πειραματισμός των καταναλωτών σε τρόφιμα και φάρμακα έχουν σταματήσει. Η δυνατότητα δημιουργίας μιας τεχνητής γλώσσας ικανής να μιμείται τη συμπεριφορά και τις ιδιότητες μιας φυσικής γλώσσας σε όλες τις πτυχές είναι ένας τρόπος που μπορεί να βοηθήσει στην επανάληψη των ερευνητικών δραστηριοτήτων και να μειώσει την εξάρτηση από τον πειραματισμό από τα ανθρώπινα όντα, τουλάχιστον στα αρχικά στάδια..

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Παρακαλώ εισάγετε το σχόλιο σας!
Παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας