东京大学研究生院教授竹内昌治领导的研究小组开发出一种锚定方法,可将人类皮肤细胞培养出的 “培养皮肤 “顺利固定在人造物体上,并成功地将活体皮肤固定在脸型机器人上,使其露出笑容。
此前,该研究小组已开发出了涂有活体皮肤组织的手指型机器人,这是将人类皮肤细胞培养出的皮肤用作机器人皮肤的方法。然而,在此情况下,有必要找到一种方法,就是将皮肤组织顺利固定到机器人上。 人的皮肤不会在下层肉体之间滑动,而是平滑地与皮下组织连接在一个平面上。
在人体的皮下组织中存在一种以胶原蛋白为基础的网状纤维结构,称为 “真皮支架”,该真皮支架在将皮肤组织固定在皮下组织上时发挥着重要作用。 这种组织还能将肌肉运动传递到皮肤,有助于面部肌肉(尤其是面部肌肉)流畅地表达面部表情。
受这种真皮支撑的启发,研究人员开发了一种 “孔形锚结构”,将皮肤组织凝胶化并固定在穿透人造物体的 V 形孔内,并利用这种结构创建了一个覆盖着活体培养皮肤的脸形结构。 此外,作为锚定结构向皮肤组织传递动力的演示,通过孔状锚定结构向皮肤传递马达动力,开发出了可以微笑的人脸机器人。
除了开发具有类似人类的外观和功能的软体机器人外,该研究成果还有望在医学领域得到应用和开发,包括阐明皱纹的形成和面部生理学、化妆品开发和药效分析模型、用作移植材料,以及利用环保型生物材料制造人造物品。