Cette équipe de bioingénieurs de la Pohang University of Science & Technology (POSTECH) et de l’Université de Stanford vient de développer une peau électronique capable de toutes les sensations. Cette peau artificielle, présentée dans la revue Science, qui réagit à la fois à la température et au contact marque une grande étape dans le domaine de l’ingénierie tissulaire.
Car au-delà de sa fonction de barrière, la peau nous protège aussi grâce au sens du toucher et grâce à sa capacité de détection du froid et de la chaleur, nous permettant de répondre à presque n'importe quelle situation. La peau constitue « tout un système de signalisation de survie » qui fournit des informations sur les stimuli externes ou la température, « une véritable station météo », écrivent les chercheurs qui travaillent à reproduire ces récepteurs tactiles, imbriqués partout sur notre peau, qui ressentent la température ou les stimuli mécaniques et les convertissent en signaux électriques destinés au cerveau.
Détecter à la fois le contact et la température
Le défi de la peau électronique, que ce soit pour le remplacement d'une peau lésée ou pour en « équiper » des robots ressemblant à des humains est de lui permettre de ressentir exactement les mêmes sensations que la peau humaine. Jusqu'à présent, les bioingénieurs sont parvenus à développer des peaux artificielles qui détectent le mouvement ou le contact, et des peaux artificielles qui détectent la température. Mais pas les deux à la fois.
Cette nouvelle peau multimodale relève le défi : elle est capable de mesurer de manière suffisamment précise la température et la stimulation mécanique en même temps. Alors que la peau électronique développée jusque-là n’était pas très précise dans sa perception de la température et/ou des stimuli. Ici, l'équipe de recherche utilise les électrolytes qui apportent à la peau humaine son élasticité mais transmettent également des signaux. A partir de ces particules chargées, ils fabriquent un capteur artificiel multifonctionnel capable d’apprécier une sensation tactile et de température en même temps. Cette nouvelle peau électronique basée sur les électrolytes, peut être également étirée à l’identique de la peau humaine. Elle est « multimodale » car capable de percevoir à la fois les stimuli de contact et de température.
C’est donc une première étape vers une peau électronique capable de simuler les récepteurs tactiles et les neurotransmetteurs humains. Une peau multimodale qui pourrait permettre de restaurer le sens du toucher chez les patients qui ont perdu toutes leurs sensations.
Source: Science 20 Nov 2020 DOI: 10.1126/science.aba5132 Artificial multimodal receptors based on ion relaxation dynamics
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Équipe de rédaction SantélogNov 29, 2020Rédaction Santé log