Badacze z Narodowego Instytutu Badań nad Rolnictwem, Żywnością i Środowiskiem (INRAE) opracowali sztuczne usta, które realistycznie naśladują ruchy ludzkiego języka. Nowoczesna technologia pozwala lepiej zrozumieć procesy przetwarzania miękkiej żywności w jamie ustnej. To może mieć kluczowe znaczenie dla opracowywania produktów spożywczych dostosowanych do specjalnych potrzeb konsumentów. Wyniki badań ukazały się w prestiżowymym czasopiśmie Scientific Reports.
Rewolucja w badaniach nad żywnością – sztuczne usta
Ze względu na rosnącą populację i starzejące się społeczeństwo przemysł spożywczy staje przed wyzwaniem. Chodzi o sposoby dostarczania produktów odpowiednich dla osób cierpiących na zaburzenia związane z wiekiem. Chodzi o takie jak sarkopenia czy problemy z połykaniem i wydzielaniem śliny. Dotychczasowe modele in vitro nie zawsze dokładnie odzwierciedlają anatomię jamy ustnej ani ruchy języka. To ogranicza ich skuteczność w badaniach nad żywnością dla osób ze specjalnymi potrzebami.
W odpowiedzi na te wyzwania naukowcy z INRAE, we współpracy z ekspertami z japońskiego Uniwersytetu Zdrowia Fujita, opracowali pierwsze sztuczne usta z językiem wykonanym z silikonu. Materiał ten wiernie odwzorowuje elastyczność, zwilżalność i chropowatość ludzkiego języka. Język wyposażono w trzy specjalne komory, które są wypełniane i opróżniane sprężonym powietrzem. To pozwala precyzyjnie symulować ruchy ludzkiego języka zaobserwowane przy użyciu ultrasonografii.
Sztuczne usta – skuteczność potwierdzona eksperymentami
Nowoczesne urządzenie zostało przetestowane na trzech popularnych miękkich produktach spożywczych: deserze śmietankowym, musie czekoladowym i fondancie czekoladowym. Wyniki eksperymentów wykazały, że właściwości fizyczne przetworzonej żywności, takie jak lepkość, konsystencja oraz zdolność do przylegania, są bardzo zbliżone do tych uzyskanych w badaniach z udziałem zdrowych uczestników.
Co więcej, nowa technologia pozwala badać zmiany, jakie zachodzą w żywności w miarę jej przetwarzania w jamie ustnej. To może pomóc w lepszym zrozumieniu procesów trawienia i wchłaniania składników odżywczych. Dzięki temu naukowcy mogą projektować żywność o określonych właściwościach, np. poprawiając jej teksturę dla osób z problemami żucia i połykania.
Dzięki tej innowacji naukowcy mogą dokładniej badać dynamikę procesów zachodzących podczas spożywania żywności. W kolejnych etapach badań planowuje się dodanie funkcji żucia, co jeszcze bardziej przybliży sztuczne usta do rzeczywistych warunków fizjologicznych. Włączenie elementów odpowiadających za symulację nacisku zębów pozwoli na jeszcze bardziej precyzyjne odtwarzanie sposobu, w jaki różne grupy ludzi – od dzieci po osoby starsze – przetwarzają pokarmy.
Sztuczne usta – nowe możliwości dla przemysłu spożywczego
Opracowanie realistycznego modelu jamy ustnej otwiera nowe perspektywy dla producentów żywności. Jest tak zwłaszcza w kontekście dostosowywania produktów do potrzeb osób z trudnościami w jedzeniu. Możliwość testowania różnych składników i tekstur w kontrolowanych warunkach może przyczynić się do opracowania bardziej przystępnych i łatwiejszych do spożycia produktów.
Ponadto technologia ta może znaleźć zastosowanie w branży farmaceutycznej. Badanie, w jaki sposób leki w postaci tabletek czy kapsułek rozpuszczają się w jamie ustnej i jak wpływa na to ślina, może pomóc w opracowywaniu bardziej skutecznych form leków dla pacjentów mających trudności z połykaniem.
Sztuczne usta to kolejny krok w rozwoju technologii spożywczych. Może on znacząco poprawić jakość życia osób starszych i pacjentów z zaburzeniami połykania. Jak podkreślają naukowcy, innowacja ta to dopiero początek długiej drogi w kierunku precyzyjnego modelowania procesów zachodzących w jamie ustnej.
Źródło: https://medicalxpress.com/news/2024-10-artificial-mouth-mimics-human-tongue.html
