Bionische Haut wird weniger zu einem Science-Fiction-Feature als zu einer Realität. Aber wie weit müssen wir gehen?
Forscher in Seoul und Cambridge, MA, kündigten kürzlich neue Fortschritte bei der Empfindlichkeit synthetischer Haut an. Quelle: Pop Science
Die Geschichte, menschliche Haut durch etwas anderes zu ersetzen, war von Anfang an ziemlich seltsam. Der älteste nachgewiesene Hinweis auf medizinische Hauttransplantationen findet sich im ägyptischen Papyrus von Ebers, der auf etwa 1.550 v. Chr. Zurückgeht. Es beschreibt das Pfropfen von Froschhaut über eine menschliche Wunde. Seitdem experimentiert die Menschheit mit Hauttransplantaten von Schweinen („Schweine“ klingt so viel höher als „Schwein“ oder „Schweine“, nicht wahr?), Künstlicher Haut aus Spinnenseide und Hauttransplantaten aus Amnion, dem dünnen organischen Schicht um Babys im Mutterleib, die nach der Geburt mit der Plazenta gesammelt werden können.
Die Zukunft könnte jedoch noch seltsamer werden. 2014 gelang einem Team von Wissenschaftlern aus Seoul, Südkorea, und Cambridge, Massachusetts, ein wichtiger Durchbruch auf dem Gebiet der synthetischen Haut. In einem im Dezember veröffentlichten Artikel mit dem Titel „Dehnbare Silizium-Nanoband-Elektronik für Hautprothesen“ beschrieb das Team ihre Arbeit. Ihre synthetische Haut besteht aus dünnen, gummiartigen Folien, in die ein goldenes Gitter aus elektronischen Sensoren eingebaut ist. Die Sensoren können Temperatur, Druck und sogar Feuchtigkeit messen.
Das Ziel des von Dr. Dae-Hyeong Kim aus Seoul geleiteten Projekts ist es, eine „Haut“ für künstliche Gliedmaßen zu schaffen, damit diese detaillierte Signale an das Gehirn zurücksenden können. Gegenwärtig kann ein Amputierter, der beispielsweise eine Handprothese verwendet, die Bewegung von Fingern und Handgelenk mithilfe von Muskelzuckungen steuern, aber selbst die fortschrittlichsten Prothesen können nur begrenzte Informationen an das Nervensystem zurücksenden.
Dies ist ein Problem, dem sich Wissenschaftler der Lösung nähern. So hat die Food and Drug Administration im vergangenen Jahr den vom Verteidigungsministerium entworfenen sogenannten Luke Arm für den öffentlichen Verkauf zugelassen. Der Luke Arm ist nach dem Star Wars- Jedi benannt und verfügt über Sensoren, die Druck auf das Nervensystem zurückleiten, sodass der Träger zerbrechliche Gegenstände wie Eier oder Trauben aufnehmen und mit Elektrowerkzeugen umgehen kann.
Im Jahr 2013 bauten Forscher des Cleveland Veterans Affairs Medical Center und der Case Western Reserve University eine Handprothese mit zwanzig empfindlichen Punkten, die Informationen an lokale Nervencluster weitergaben. Die Empfindungen variierten jedoch je nach den Einstellungen der Hand und konnten vom Gefühl des Berührens von Baumwolle über Sandpapier bis hin zu Kugellagern reichen.
Im vergangenen Jahr genehmigte die FDA den vom Verteidigungsministerium entwickelten sogenannten Luke Arm für den Verkauf an die Öffentlichkeit. Quelle: DARPA
Die Hoffnung ist, dass die von Dr. Kim und seinem Team entwickelte synthetische Haut in diese Art von Fortschritten integriert werden kann, um eine bionische Haut zu schaffen, die sich der Empfindlichkeit der Haut nähert, mit der wir geboren wurden. Aber dieser Moment kann Jahre dauern. Das Seoul-Cambridge-Team hat seine Haut erfolgreich mit dem Nervensystem einer lebenden Ratte verbunden, aber es ist unklar, ob die in das Gehirn des Nagetiers gesendeten Signale die seiner natürlichen Haut nachahmen oder nicht. Das Team plant, Tests mit größeren Säugetieren und schließlich Versuche am Menschen durchzuführen.
Schließlich wird sich das Gebiet der bionischen Haut und der intelligenten Prothetik mit dem „tragbaren“ Technologietrend überschneiden. Von Armband-Gesundheitsmonitoren über Smartwatches bis hin zu Sporthemden, die Herzfrequenz und Atmung erfassen, sind „Wearables“ auf dem Weg, allgegenwärtig zu werden, da die Bewegung des „quantifizierten Selbst“ immer mehr Teil der Mainstream-Kultur wird.
Stellen Sie sich jedoch einen Wendepunkt vor, an dem dieselbe Technologie in hochentwickelte künstliche Haut eingebettet ist, die sich über Prothesen erstreckt. Wenn Sie der Meinung sind, dass "Wearables" wie GoogleGlass und iWatch außer Kontrolle geraten, warten Sie einfach auf GoogleSkin.