La Nueva 'Piel Inteligente' Podría Hacer Que Las Prótesis Se Parecieran Más A Las Extremidades Reales

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Los investigadores afirman que la nueva piel protésica que es cálida y elástica como la piel real y está repleta de diferentes tipos de sensores podría ayudar a las personas con prótesis a recuperar su sentido del tacto.

Los investigadores afirman que la nueva piel protésica que es cálida y elástica como la piel real y está repleta de diferentes tipos de sensores podría ayudar a las personas con prótesis a recuperar su sentido del tacto.

En los experimentos, los investigadores laminaron la "piel electrónica", la piel protésica incrustada con electrónica, en una mano protésica. Descubrieron que la piel podía sobrevivir a operaciones complejas, como dar la mano, tocar teclados, agarrar pelotas de béisbol, sostener bebidas frías o calientes, tocar pañales secos o mojados y tocar a otras personas. La piel electrónica demostró ser tan sensible como se esperaba a la presión, el estiramiento, la temperatura y la humedad, transmitiendo los datos de manera rápida y confiable, según los investigadores.

Los científicos incluyeron dispositivos de calentamiento en toda la piel protésica que podrían hacerla sentir al menos tan cálida como la temperatura corporal de una persona. La piel humana es elástica, suave y cálida, dijo el coautor del estudio, Dae-Hyeong Kim, ingeniero biomédico en la Universidad Nacional de Seúl en Corea del Sur. "Nuestro dispositivo tiene tales propiedades", dijo Kim. [Los seres humanos biónicos: Top 10 Tecnologías]

En los últimos años, muchos grupos de investigación de todo el mundo han desarrollado brazos y piernas biónicos que podrían ayudar a los pacientes a reemplazar las extremidades perdidas. Cada vez más, los científicos están buscando formas de conectar estas extremidades biónicas a los sistemas nerviosos humanos, lo que podría ayudar a restaurar el sentido del tacto de los pacientes también.

Pero replicar las capacidades sensoriales de la piel real ha resultado ser un desafío. Los esfuerzos recientes han tenido como objetivo desarrollar prótesis inteligentes integradas con sensores, pero esos sensores estaban limitados en cuanto a su sensibilidad o la cantidad de datos que podían medir.

La piel protésica propuesta puede estirarse libremente hasta un 50 por ciento, dijeron los investigadores.

La piel protésica propuesta puede estirarse libremente hasta un 50 por ciento, dijeron los investigadores.

Crédito: Kim et al.

La nueva piel es excepcionalmente sensible y puede detectar una gran variedad de datos, como información sobre temperatura, humedad, estiramiento y presión, dijeron los investigadores. Podría ayudar a conducir a "dispositivos protésicos para pacientes que perdieron brazos, piernas o piel", agregó Kim.

Por lo general, hay dos factores que afectan la utilidad de los sensores: cuán sensibles son y su rango dinámico, es decir, el rango de datos que pueden medir. "Estos dos [factores] tienen una relación de compensación entre sí: una alta sensibilidad generalmente resulta en un pequeño rango de mediciones", dijo Kim a WordsSideKick.com.

Un problema con intentos anteriores de hacer prótesis inteligentes fue que los sensores que se utilizaron eran rígidos o, en el mejor de los casos, semiflexibles. Esto significaba que solo podían flexionar una cierta cantidad antes de la fractura, lo que limitaba el rango de mediciones que podían realizar.

En contraste, la nueva piel usa sensores hechos de cintas de silicona que tenían una forma ondulada y de serpiente. Esta forma permite que los sensores soporten más tensión, es decir, estiramiento, sin romperse, y les permite medir un mayor rango de datos.

Los investigadores también observaron que la piel protésica puede estirarse más en algunas partes del cuerpo que en otras. "Algunas partes de la mano se estiran solo un cierto porcentaje, mientras que otras partes [estiran] más del 20%", dijo Kim.

Como tal, los investigadores relacionaron las propiedades de los sensores en la piel electrónica con la cantidad de estiramiento que experimentaría, dependiendo de la parte del cuerpo que cubrió. Por ejemplo, los investigadores hicieron que la piel protésica fuera más sensible para las áreas destinadas a cubrir partes de la mano donde la piel normalmente no se estira mucho. Pero para la piel protésica que cubre partes donde la piel se estiraría mucho, se enfocaron en mejorar el rango de datos que podían medir.

La piel protésica propuesta, unida a una mano protésica.

La piel protésica propuesta, unida a una mano protésica.

Crédito: Kim et al.

Además, los investigadores intentaron hacer que su piel protésica se sintiera como una piel real. "La sensación de brazos protésicos o artificiales para otras personas que interactúan con el usuario de estos dispositivos es otro punto importante a considerar", dijo Kim.

Los científicos también combinaron su piel electrónica con una serie de electrodos de platino estirables que estimularían los nervios para transmitir los datos del sensor al cerebro. Estos electrodos fueron recubiertos con partículas microscópicas de óxido de cerio para ayudar a controlar la inflamación que dichos electrodos pueden desencadenar en el cuerpo. En experimentos con ratas, los investigadores demostraron que esta matriz de electrodos podría transmitir datos sobre la presión de un toque al cerebro.

Sin embargo, todavía hay preocupaciones de seguridad sobre este electrodo, como la posibilidad de que los electrodos fracturados puedan entrar en el torrente sanguíneo y causar daños, dijeron los investigadores.

En el futuro, los científicos esperan realizar más ensayos con animales de su dispositivo. Ellos detallaron sus hallazgos en línea el 9 de diciembre en la revista Nature Communications.

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La Nueva 'Piel Inteligente' Podría Hacer Que Las Prótesis Se Parecieran Más A Las Extremidades Reales

FAQ - 💬

❓ ¿Qué ventajas tienen las prótesis inteligentes?

👉 Sintetizan el mejor aspecto estético, tienen gran fuerza y velocidad de prensión, así como muchas posibilidades de combinación y ampliación.Em cache

❓ ¿Cómo funciona una prótesis inteligente?

👉 Se trata de piezas que sustituyen partes de nuestro cuerpo externas pero que, además, imitan sus movimientos naturales para dotar a la persona de mucha independencia. Estas funcionan utilizando sensores y procesadores que recogen los impulsos nerviosos y los interpreta mediante movimientos.

❓ ¿Cómo influye en la calidad de vida las prótesis biónicas o inteligentes en los seres humanos?

👉 Las prótesis pueden ayudar en las actividades bilaterales en donde se necesitan ambos miembros (superiores o inferiores) para poder realizarlas. Por ejemplo, al momento de levantar algunos objetos será de gran ayuda, y en caso de prótesis de miembros inferiores puede ayudar para caminar.

❓ ¿Qué es una prótesis de extremidades?

👉 Si le falta un brazo o una pierna, un miembro artificial a veces puede reemplazarlo. Este dispositivo, llamado prótesis, puede ayudarle a realizar las actividades diarias como caminar, comer o vestirse. Algunos miembros artificiales le permiten desenvolverse tan bien como antes.

❓ ¿Cómo ayudan las prótesis a la sociedad?

👉 Las prótesis mejoran la calidad de vida de las personas que han perdido alguna extremidad al proporcionar movimiento e independencia. En un principio, era incómodo usar prótesis, pero esos dispositivos le han ayudado a la gente a volver a trabajar y a sentirse aceptada en su vida diaria.

❓ ¿Cómo influye la tecnologia en las prótesis?

👉 Esta tecnología no sólo permite formar prótesis a la medida y con todo tipo de funcionalidades, sino que tiene mayor precisión para la imitación de la textura y forma de las extremidades naturales, de tal manera que casi imitan a la perfección la apariencia del miembro perdido.


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