جلد بشري اصطناعي يلتئم من تلقاء نفسه

صعب على أي أحد معرفة خصائص جلد الإنسان مثلما يعرفها الباحثون الذين يبذلون قصارى جهدهم من أجل محاكاته.

فلم تقتصر وظيفة الجلد على الإحساس وإرسال المعلومات الدقيقة إلى الدماغ بشأن الضغط الجوي ودرجة الحرارة، ولكن له قدرة ذاتية على الشفاء بكفاءة للحفاظ على حاجز وقائي ضد البيئة المحيطة.

وتقول مجلة "ساينس ديلي" الأميركية، في تقرير حديث لها، إنه من خلال إدراك هاتين الخاصيتين الرائعتين لجلد الإنسان، تمكن باحثون في الهندسة الكيمائية بجامعة ستانفورد من ابتكار أول مواد اصطناعية حساسة للغاية بإمكانها الشعور بالأجسام صغيرة الحجم إذا حطت فوقها.

تقول زينان باو، الاستاذة بجامعة ستانفورد و التي قادت فريق الباحثين، إن العقد الماضي شهد تقدماً كبيراً في مجال الجلد الاصطناعي، إلا أن محاولات الحصول على المواد ذاتية الالتئام كانت تمنى بالفشل. فقد يتعين تعريض بعضها لدرجات حرارة مرتفعة، الأمر الذي كان يجعلها غير مناسبة مع نمط الحياة اليومي.

البعض الآخر كان بإمكانه الالتئام من تلقاء نفسه في ظروف درجة حرارة الغرفة، ولكن إصلاح الجرح كان يغير بنيتها الكيميائية أو الميكانيكية، لذا كانت تلتئم بنفسها مرة واحدة فقط.

والأهم من ذلك، لم تكن مواد الشفاء الذاتي موصل جيد للكهرباء الأكبر، وهي خاصية حاسمة. يقول بنجامين شي-كيونغ تي، وهو الكاتب الأول للدراسة: "لكي يتم دمج هذا النوع من المواد مع العالم الرقمي، يتعين من الناحية المثالية أن تكون موصل للحرارة".

وأشارت "ساينس ديلي" إلى أن الباحثين بدأوا بالبلاستيك الذي يتكون من سلاسل طويلة من الجزيئات المرتبطة بروابط هيدروجينية، وهي مناطق جذب ضعيفة نسبياً بين منطقة موجبة الشحنة لذرة واحدة ومنطقة سالبة الشحنة لذرة تالية.

يقول شاو وانغ، وهو مؤلف مشارك أول في الدراسة: "هذه الروابط الديناميكية تسمح للمادة بالشفاء الذاتي، لافتاً إلى أن جزيئات تنكسر بسهولة، ولكن بعد أن تستعيد الاتصال مرة أخرى، فإن هذه الروابط تعيد تنظيم نفسها و تستعيد هيكل المواد بعد تعرضه للتلف