شبیه سازی سطح زبان انسان با سیلیکون مصنوعی

گروه اخبار "پلیمر ما":

دانشمندان بریتانیایی به رهبری دانشگاه لیدز با همکاری دانشگاه ادینبورگ طراحی سطح پیشرفته زبان انسان را تکرار کرده و نشان داده اند که ساختار سیلیکونی مصنوعی چاپ شده آنها از لحاظ توپولوژی، کشش و ترشوندگی سطح زبان تقلید می کند.

این عوامل در تعامل غذا یا بزاق با زبان نقش مهمی دارند، که به نوبه خود می تواند بر احساس دهان، بلع، گفتار، مصرف مواد غذایی و کیفیت زندگی تأثیر بگذارد.

یک زبان بیومتریک برای افزایش بهره وری توسعه و کاهش اعتماد تولید کنندگان به آزمایشات انسانی در مراحل اولیه بسیار مفید خواهد بود.

سرپرست نویسنده این مطالعه در دانشگله لیدز ، دکتر افرن آندابلو اضافه کرد: "بازآفرینی سطح یک زبان متوسط ​​انسان با چالش های منحصر به فرد معماری روبرو است. صدها ساختار کوچک جوانه مانند به نام پاپیلا بافت خشن مشخصی به زبان می بخشد که در ترکیب با طبیعت نرم بافت از منظر مکانیکی منظره ای پیچیده ایجاد می کند. "

محققان بر قسمت پشتی زبان متمرکز شدند که برخی از این پاپیلاها حاوی گیرنده های چشایی هستند، در حالی که بسیاری از آنها فاقد چنین گیرنده هایی هستند. هر دو نوع پاپیلاها نقش مهمی در ایجاد اصطکاک مکانیکی مناسب برای کمک به فرآوری مواد غذایی در دهان با مقدار بزاق کافی دارند ، درک ادراکی از دهان و روانکاری مناسب برای بلع را فراهم می کنند.

هدف این بود که این خصوصیات مکانیکی مربوط به زبان انسان را در سطحی تکرار کنیم که استفاده از آن در آزمایشگاه برای تکرار شرایط پردازش خوراکی آسان است.

توانایی تولید نمونه های دقیق سطح زبان با ساختار و خواص مکانیکی مشابه به ساده سازی تحقیق و توسعه برای مراقبت از دهان ، محصولات غذایی و فن آوری های درمانی کمک می کند.

این تیم از پانزده بزرگسال برداشت سیلیکونی از سطح زبان استفاده کردند. این تصاویر به صورت نوری سه بعدی اسکن شدند تا ابعاد پاپیلاها، تراکم و زبری متوسط زبانها را ترسیم کنند. مشخص شد که بافت زبان انسان شبیه یک طرح تصادفی است.

این تیم از شبیه سازی های رایانه ای و مدل سازی ریاضی برای ایجاد یک سطح مصنوعی چاپ شده سه بعدی استفاده کردند تا به عنوان قالب حاوی حفره هایی با شکل و ابعاد مختلف پاپیلاهای مختلف به طور تصادفی در سطح با تراکم مناسب توزیع شود. این قالب کپی در برابر الاستومرهای نرم و نرم و مرطوب بهینه شده بود. به نظر می رسد که تصادفی بودن توزیع پاپیلاها نقش حسی مهمی برای زبان دارد.

Anwesha Sarkar ، محقق اصلی دانشگاه لیدز، گفت: "نقشه برداری و تکثیر دقیق سطح زبان ها و ترکیب آن با ماده ای که تقریباً خاصیت کشسانی زبان انسان را تقریب می بخشد کار کمی نبود."

"ما بر این باوریم که ساخت یک سطح مصنوعی با خواص مربوطه که از ویژگیهای پیچیده معماری تقلید می کند و مهمتر از همه عملکرد روغنکاری زبان انسان برای دستیابی به درک کمی از نحوه تعامل مایعات در حفره دهان، از اهمیت بالاتری برخوردار است."

این سطح زبان، همچنین می تواند به عنوان یک ابزار مکانیکی منحصر به فرد برای کمک به تشخیص تقلبی در مواد غذایی و نوشیدنی های با ارزش بالا بر اساس ویژگی های بافتی ، که یک نگرانی جهانی است و می تواند به اطمینان از ایمنی مواد غذایی کمک کند.

هدف سطح این است که درک کنیم چگونه بیومکانیک زبان اصول تغذیه و گفتار انسان را پشتیبانی می کند.

منبع: University of Leeds