FDA正式批准人造皮肤,“电子皮肤、智能假肢”时代何时到来

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近日，英国食品类与药监局（FDA）准许了全新升级“人造皮肤”商品：StrataGraft，用以成年人热烫伤患者的皮肤移植。

针对烫伤患者来讲，普遍的治疗方式是除去毁坏肌肤，随后选取患者的身心健康肌肤，开展移殖。

殊不知，肌肤移植术随时随地很有可能产生感柒风险性，并在获得身心健康肌肤的位置导致新的创口。

烫伤患者的福利：人造皮肤

StrataGraftr 人造皮肤商品，由牛皮纤维细胞和角质层产生细胞组成，二种皮肤细胞一同生长发育，产生了双层构造，给予体细胞，适用人体本身的痊愈工作能力。

应用人造皮肤商品后，患者本身的皮肤细胞，会慢慢替代因烫伤而毁坏的皮肤细胞。

依据 3 期临床研究统计分析，71 名烧伤面积达 3%-37% 的患者，经 StrataGraft 医治后，68 人的烫伤位置，不用“拆东补西式”的皮肤移植，在其中 83% 的患者完成了长久的创口合闭。

在副作用层面，StrataGraft 与基本的自体移植方式 ，主要表现差别并不算太大，均会发生普遍的发痒、小水泡、肥厚性疤痕和痊愈损伤病症。

因为 StrataGraft 在产品研发的初期环节应用了动物细胞，因而存有散播传染性疾病或病原菌的风险性。但在临床实验全过程中，未发生患者对 StrataGraft 造成排斥反应的状况，都没有患者因副作用而终止参加科学研究。

Mallinckrodt 实行副首席战略官顶尖科学研究官 Steven Romano，先前在接纳访谈时提到：“协助降低或清除自体移植必须 的医治发展是十分必需的。”

高位截肢患者的福利：电子皮肤

移殖的肌肤，伴随着時间的提高，血液循环系统及其末梢神经会逐渐创建，但假如外皮下列肌肤发生了比较比较严重的神经系统萎缩，就算是移殖而成的限定皮肤，也很有可能会沒有触感。

当我们无法根据医药学方式，修复触感，那能不能根据在人造皮肤上遮盖一层纤薄感应器，让其仿真模拟真正手感，并意见反馈到大脑？

更甚至，能不能运用“人工合成电子皮肤”，遮盖在高位截肢患者的义肢上，进而让患者的义肢有着触感、工作压力、溫度等感知能力。

2020 年，著名生物学家鲍哲南工程院院士在腾讯官方 WE 交流会上提到：“我一生中最美好的记忆是，当我们将我的小孩子抱在怀里，轻轻地抚摩他绵软的双手和小脸蛋的情况下。假如母亲不可以抚摩她的小孩，或是在厨房做饭时烫伤起泡也感觉不好，你能想像吗？这就是戴着义肢、没有感觉的患者每日所历经的。”

让电子皮肤变成实际，早已变成 鲍哲南等专家一致的理想。

鲍哲南详细介绍到，“电子皮肤”必须 处理三大最重要的难题：

第一，电子类材料务必像肌肤一样的绵软，能够拉申乃至自修补、降解；

第二，可以真真正正感受到不一样的物件；

第三，电子皮肤的信号必须 可以被大脑鉴别。

从原材料视角讲，必须 根据分子结构的设计方案，获得不一样的原材料。

分子结构由原子组成，当分子结构排成不一样的编码序列时，便产生了不一样的特性，例如有着金属材料特性，或是具备可拉申性。

但假如这种分子结构所制成的原材料材质坚硬，当人到健身运动时，要不会拘束，要不则产生化学键断裂，造成 电子元器件没法工作中。

因而，鲍哲南精英团队明确提出用能够自主修补离子键的新材料，即便化学键断裂，也会自主再次修补，让其具有可拉申性和自修补性，乃至有降解的特性。

原材料解决问题后，第二步需将这种原材料，制成灵巧的感应器，鉴别工作压力、样子和溫度。

它既必须 有敏感度，也必须 能够辨别外部不一样的信号。

“初期精英团队开发设计了一个能够测压力的金字塔式型感应器。当感应器的尖塔遭受工作压力时，尖塔形变促使电信号更改；工作压力增加时，塔底形变促使电信号的更改增加，那样就可以测到不一样的工作压力。”

除开辨别工作压力外，电子皮肤还需要能鉴别样子。在液位传感器上，加一层能够形变的塑料薄膜，就可以检验出形变，进而辨别出是一个草莓苗或是一个苹果。

鲍哲南精英团队还开发设计了一个温度感应器，当溫度上升的情况下，该原材料会澎涨使金属材料颗粒物分离，进而让导电力工程产生变化。

最后一步是让“电子皮肤”的信号被大脑鉴别。

“人们大脑，所接纳的从肌肤来的信号，是电的单脉冲信号，因此大家所做的人造皮肤，也务必可以把感应器所获得的信号，更改成单脉冲的信号。”

拥有这一信号以后，还必须 把它与神经系统相接，根据神经系统传送到大脑。“因此人造皮肤务必十分绵软，务必不损害到大家的神经系统或是大脑。”鲍哲南叙述到。

该科学研究早已获得了实际性进度。鲍哲南精英团队把原材料嵌入小耗子的人体，小耗子仍能够一切正常地日常生活，这证实“人造皮肤”的确能够和微生物管理体系相溶。

尽管要真真正正采用人的的身上还必须 一段时间，但早已确认“人造皮肤”核心理念的可行性分析。

鲍哲南说：“大家如今早已有一系列的原材料和电子元器件，促使我们可以确认人造皮肤是能够制成的。”

“电子皮肤”下一站：智能假肢

电子皮肤，实质上是，复建人的触感。

那麼伤残人，能不能安裝“智能化假手、假腿”，让其义肢，除开有着触感外，还能开展爬取等实际操作个人行为？

现阶段可一部分完成的是，根据在机械设备手里安裝 AI 监控摄像头等感测器机器设备，在人传出命令后（如类似智能音响的语音命令），智能假肢上的监控摄像头，会根据鉴别总体目标目标，随后开展简易的特定性实际操作。

但这种完成方法，并不当然，更好像人实际操作一个专用工具，而不是让专用工具融合人的一部分，用大脑的潜意识便可操纵和体会，与真肢一样。

要来到这一步，则牵涉到极为繁杂的双重脑机接口技术性。

假定大脑要让机械臂做“开关门”这一看起来比较简单的姿势，可降解性为：拿手把握住门拉手，随后转动。

最先，必须 脑机接口，接受到大脑“开关门”的潜意识信号，并将其变为无线通信信号，传送到机械设备手里。

另一方面，机械臂还要将握着门拉手的工作压力信号，及其转动时门把紧松、全身肌肉操纵的觉得，传返回大脑中。

换句话说，它不但必须 把机械臂接纳到的信号，传送给大脑，与此同时要收集大脑的“指引”信号，来保障措施物件。完成大脑与“机械臂 物件”的双向通信。

这必须 让大脑传出的信号和获得的意见反馈，配对得尤其精准。让机械臂握门拉手的幅度，与大脑中产生的觉得和真手一致，不然产生的状况，可能是人的大脑中觉得自身早已把门拉手抓得太紧了，但事实上，一旋转后，机械臂就滑手了。

以更难操纵幅度的“抓生鸡蛋”为例子。

其基本原理大概为，手指头的感应器在精确测量到工作压力后，要把信号传送到大脑中的认知表皮层电级，在大脑解决好信息内容后，再根据健身运动表皮层电级，将信息内容传出，以这一信息内容操纵手部肌肉爬取生鸡蛋。

一开始，感应器认知到的幅度和手真真正正抓的幅度若不一致，生鸡蛋要不抓太松，要不被弄碎，而下面的全过程中，必须 运用 AI 提高感应器的精确度和精密度。

现阶段而言，用双重脑机接口的方式，让义肢越来越和真肢一样：可感、可控性，还不留后路。但根据命令，以操纵专用工具的方式，去操纵义肢的时期，即将来临。