Američki naučnici napravili veštačko ljudsko tkivo kako bi razvili bolju zaštitnu opremu za vojnike !
Istraživači američke vojske razvijaju veštačke modele ljudskog tkiva kako bi mogli da promene način na koji se ispituje uticaj elektromagnetnog zračenja na organizam i kako bi doprineli razvoju naprednije zaštitne opreme za vojnike.
Projekat okuplja stručnjake iz DEVCOM-a, Army Research Laboratory-a i Energetics Technology Center-a. Njihov cilj je da naprave materijale koji po svojim električnim, elektromagnetnim i mehaničkim svojstvima što vernije odgovaraju ljudskoj koži, kostima i moždanom tkivu.
Za razliku od dosadašnjih modela, koji su uglavnom razvijani za balistička ispitivanja ili testove mehaničke izdržljivosti, novi materijali simuliraju način na koji elektromagnetni talasi prolaze kroz ljudsko telo. To omogućava preciznija laboratorijska ispitivanja bez korišćenja ljudskog tkiva.
Fokus na zračenju
Elektromagnetno zračenje koje emituju uređaji poput radara i komunikacionih sistema može biti potencijalno štetno za ljudski organizam. Tako je otvoreno pitanje dugoročnog uticaja na ljudski organizam, naročito na nervni sistem.
Da bi utvrdili kako takvo zračenje prodire kroz ljudska tkiva i kakve posledice može imati, istraživačima su potrebna eksperimentalna merenja. Međutim, umesto korišćenja živog ljudskog tkiva, razvijaju se veštački materijali koji verno oponašaju njegova svojstva.
„Kako bismo bolje zaštitili vojnike, ulažemo u razvoj modela i materijala za proučavanje nervnog sistema i ljudskih tkiva“, rekao je Dejv Herston, neuronaučnih iz Army Research Laboratory.
Prema njegovim rečima, materijali moraju da reaguju na elektromagnetna polja na isti način kao ljudsko tkivo. Istovremeno moraju da imaju i odgovarajuće mehaničke karakteristike. Zato istraživači razvijaju posebne formulacije za različite tipove tkiva. Od čvrstih struktura, poput kostiju, do mekih, kao što su koža i mozak.
Veća trajnost i preciznije simulacije
Jedan od izazova sa kojima su se istraživači suočili jeste stabilnost materijala. Ranije korišćeni modeli mekih tkiva često su se isušivali ili su zahtevali skladištenje u kontrolisanim uslovima. To je ograničavalo njihovu upotrebu.
Nove formulacije rešavaju taj problem. Materijali zadržavaju stabilan sadržaj vode, mogu mesecima da stoje na sobnoj temperaturi i pritom ne gube elektromagnetna svojstva. To ih čini znatno pogodnijim za laboratorijska ispitivanja.
Poseban izazove predstavljalo je oponašanje strukture ljudske kosti. Kako prirodna kost poseduje specifična elektromagnetna i fizička svojstva koja je teško reprodukovati standardnim materijalima, istraživači su razvili novi softver i primenili 3D štampu sa smolom. Na taj način stvaraju strukturu sa precizno oblikovanim porama. One se zatim ispunjavaju provodljivim gelovima, čime mogu zasebno da podešavaju karakteristike materijala.
Primena i van vojne industrije
Prema rečima bioinženjera ARL-a Krisa Sinksa, nedostatak odgovarajućih modela do sada je predstavljalo jedno od glavnih ograničenja u istraživanjima prenosa elektromagnetnih talasa kroz ljudsko telo.
Novi modeli omogućavaju brža testiranja, ali i preciznije određivanje bezbednih granica izloženosti radiofrekventnim sistemima koji se koriste u komunikacionim i detekcionim tehnologijama.
Njihova primena, međutim, ne bi bila ograničena samo na vojni sektor. Istraživači smatraju da bi veštačko tkivo moglo da posluži i za razvoj nosivih medicinskih senzora, sistema za praćenje zdravstvenog stanja ugrađenih u uniforme ili zaštitne šlemove, kao i za testiranje različitih medicinskih i telekomunikacionih uređaja koji emituju elektromagnetno zračenje.
Sledeći korak model cele ljudske glave
Naredna faza projekta podrazumeva povezivanje pojedinačnih modela kože, kostiju i moždanog tkiva u višeslojni model ljudske glave. Takav sistem trebalo bi da omogući još preciznije proučavanje dejstva elektromagnetne energije, razvoj novih standarda bezbednosti i unapređenje zaštitne opreme namenjene vojnicima.
Ako istraživanje ispuni očekivanja, rezultati bi mogli da pronađu primenu daleko izvan odbrambene industrije – u medicini, telekomunikacijama i razvoju uređaja koji svakodnevno koriste elektromagnetne talase.
izvor : Forbes.rs
