著名女科学家鲍哲楠Science：发明人造皮肤

 斯坦福大学的工程师们构建出了一种塑料“皮肤”，可以检测出施加给它的压力，及生成电信号将这种感觉输入信号直接传递至活体脑细胞中。

斯坦福大学化学工程学教授鲍哲楠（Zhenan Bao）投入了十年时间来试图开发出一种材料，模拟皮肤能弯曲和愈合的能力，同时也可充当传感网将触觉、温度和疼痛信号传送至大脑。她希望最终能够构建出一种植入传感器的灵活的电子织物，可以覆盖在假肢上，复制出皮肤的一些感觉功能。

鲍哲楠的研究工作发表在最新一期的《科学》（Science）杂志上，朝着复制出触觉的一个方面——使得我们能够区分出无力握手和用力握手之间压力差别的感觉机制这一目标又迈进了一步。

鲍哲楠说：“这是第一次一种灵活的、皮肤样的材料能够检测到压力，并将信号传送给神经系统的组件。”

这一技术的核心是一个双层的塑料结构：顶层建立感觉机制，有一个感受器可检测从轻微的敲指到有力握手与人类皮肤相同范围上的压力；底层充当回路传送电信号并将它们转换为与神经细胞兼容的生物化学刺激。

研究小组利用斯坦福生物工程系教授、光遗传学领域先驱Karl Deisseroth开发的一项技术，证实了生物神经元能够识别人工皮肤发送的电信号。研究人员通过生物工程改造细胞使得它们对特定的光频率敏感，随后利用了光脉冲来开关细胞。

为了开展这项实验，研究人员成功改造了一系列的神经元来模拟人类神经系统的一个组成部分。她们将来自人造皮肤的电压力信号转换为光脉冲，后者激活神经元，证实了人造皮肤可以生成与神经细胞兼容的感觉输出信号。

鲍哲楠说，光遗传学只是用来作为一种技术性验证测试，还有可能在真正的假肢装置中使用其他方法来刺激神经元。鲍哲楠研究组已与斯坦福大学化学副教授Bianxiao Cui进行合作，并证实了利用电脉冲来直接刺激神经元是有可能的。

鲍哲楠的研究小组设想开发出不同的传感器来复制区别灯芯绒和丝绸，或一杯冷水与一杯热咖啡的能力。这将需要时间。人类的手具有6种生物传感机制，Science论文描述的实验成功地涉及了其中一种机制。

当前的双层方法意味着随着开发新的机制，研究小组可以增加感觉。鲍哲楠说：“要将之从实验变为实际应用我们还有许多工作要做。而在投入多年时间从事这项工作后，我看到了一条我们可以获得人造皮肤的清晰道路。”