A hatmillió dolláros ember felépítése

A cserélhető testrészek valami tudományos-fantasztikus (vagy horror) filmben hangzik. De azoknak, akik hiányoznak a végtagoktól, szervátültetést igényelnek, vagy látás- vagy hallássérültek, ez új életbiztosítást jelenthet a kihívás előtt álló orvosbiológiai mérnököknek köszönhetően.

Elképzelhető egy olyan jövő, amelyben az emberek úgy választják, hogy a működő testrészeket olyan részekkel cserélik ki, amelyek felfedezetlen képességeket nyújtanak nekik. A kiborgok látása azonban gyorsan feledésbe merül, amikor a látásukat elvesztett személy mikrochip-meghajtású retinális implantátummal helyreállította, vagy egy profi táncos, aki nemzeti tragédiában elvesztette lábát, képes újra fellépni a színpadon.

Bertolt Meyer, a svájci pszichológus, Bertolt Meyer a robotika mérnökeivel dolgozott ki, hogy az önmagát modellező robotot hozzon létre, és megvizsgálja, hogy az emberi test mekkora része replikálható és helyettesíthető. Meyernek van egy protetikus karja - az i-végtag ultraforradalma -, amelyet a How How to Bionic Man építeni című BBC című dokumentum című dokumentumban dokumentáltak. Tehát jó helyzetben volt ahhoz, hogy a Rex robotot protézisekből álló sorozatból összeszerelje, még akkor is, ha keringési rendszert biztosít neki. Amikor egy saját látványú és bosszantóan nehéz testtel rendelkező robottal szembesül, Meyer kezdetben bajba kerül, ám aggályai gyorsan eloszlanak, amikor Rex jól navigál a világon, és csodálóit vonzza az út mentén.

Míg Rex nem helyettesít minket hamarosan, mindazonáltal modellként szolgál, amikor a technológiai találékonyság megfelel a biológiának. Nézze meg a diavetítés további példáit.

1 Bőr

A műbőr valószínűleg úgy érzi, hogy valaki megérinti, de előfordulhat, hogy nem okoz sok érzést a transzplantátum recipiensének. Az aranyréteggel lezárt nanorészecskékkel a Technion-Izrael Technológiai Intézet kutatói e-bőrt hoztak létre, amely tízszer érzékenyebb a érintésre, mint az alternatívák. Az e-bőr rugalmas és képes érzékelni a nyomást, a hőmérsékletet és a páratartalmat.

• 2 koponya

  Egy csonti rendellenességben szenvedő hollandiai nő koponya megvastagodott, ami életét veszélyeztette. Az Utrechti Egyetemi Orvosi Központ orvosai a 3D-s nyomtatáshoz fordultak, hogy új koponyát hozzon létre neki. Az agyának nyomása következtében eltűntek a látás és motoros irányítás nehézségei.

  Hasonlóképpen egy fiatal lányt Kínában megmentett egy titán 3D-ben nyomtatott koponya, miután súlyos hidrocephaluszot szenvedett. A feje négyszeresére nőtt a normál méreténél. Az orvosok eltávolították a koponyájának egy részét, leürítették a folyadékot, és a csontot helyettesítették a nyomtatott implantátummal.



3 Agy

Az elveszett agyi funkciók helyreállítása gyakran magának az agynak a feladata. De egy mesterséges cerebellum-on-a-chipről kimutatták, hogy helyreállítja az elveszett agyi funkciókat patkányokban. Az izraeli Tel-Avivi Egyetemen a kutatók leválasztották a patkány kisagyát, ami megakadályozta, hogy az ingerre reagálva villogjon. A chip beültetése után képesek voltak megtanítani a patkányt, hogy válaszul villogjon. A kutatók úgy vélik, hogy eredményeik meghaladhatják a funkcionalitás helyreállítását és javíthatják az agy képességeit.

A patkánymodelleken túlmenően a Pittsburgh-i Egyetemi Orvosi Központ kutatócsoportja kiszervezte a kar funkcióját egy olyan embertől, aki tíz éve négyriplegikus volt, egy robotkarra. Két elektróda tömb beültetésével az ember agyába, majd egy vevőkészüléknek a koponyájához történő rögzítésével képes a karon keresztül érezni az érzést, és eléggé ellenőrizni tudja azt, hogy képes-e egy pohárra tartani és egyéb feladatokat elvégezni.

Eközben a DARPA azon agyimplantátumokat vizsgálja, amelyek javíthatják az emberek mentális képességeit. A szervezet 62 millió dollárt költ egy implantátum kifejlesztésére, amely adatot továbbítana az agy és az eszközök között. Az ügynökség hátrányosan elismeri, hogy a célja valószínűleg nem valósítható meg, megjegyezve, hogy a siker "integrált áttörést eredményez számos tudományágon, ideértve az idegtudományt, a szintetikus biológiát, az alacsony fogyasztású elektronikát, a fotonikát, az orvostechnikai eszközök csomagolását és gyártását, a rendszerek tervezését és a klinikai teszteket".



4 szem

Még akkor is, ha a látás 20/20-os, 20 A kép megtekintése többlépcsős, nem közvetlen folyamat, és egy érzékeny ideghálón hajtja végre. A Stanfordi Egyetemen a kutatók fotovoltaikus retina protéziseken dolgoznak, hogy helyreállítsák a látásukat azoknak, akik vakságot okoznak bizonyos retina állapotok, például pigmentosa retinitis és a makula degeneráció miatt. Az implantátum stimulálja a retinális idegsejteket, kiegészítve a látási folyamat azon részét, amelyet negatívan érintnek a degeneratív retina betegségek. A korábbi implantátumokkal ellentétben, amelyek extraokuláris tápegységekre támaszkodtak, a Stanford-csapat implantátuma úgy kap energiát, hogy a fényt szemüveg segítségével elektromos árammá alakítja. A rendszer klinikai vizsgálatokban zajlik a párizsi Quinze-Vingts Nemzeti Szemészeti Kórházban.



5 fül

Azt mondják, hogy ha elveszíti egyik érzékét, a többiek élesednek. Mivel nem akarta ezt közvetett bizonyítékokig hagyni, Rich Lee, aki elvesztette látását, fejhallgatót ültetett a fülébe egy testmódosító művész. A fejhallgató mágneseket használ, amelyek hangszóróként működnek, és egy tekercset továbbítanak a hanghoz, és nagymértékben felerősítik Lee hallottait, hogy echolocation segítségével navigálhassanak a világban.



6 állkapocs

Lézerrel szinterelt, 3D-s nyomtatású állkapcsot sikeresen implantáltak egy nőtől, aki csontfertőzés miatt elvesztette saját magát. Az állkapocs több ezer rétegből áll, és biokeramikus bevonattal van ellátva. A megoldás a hollandiai Hasselt Egyetem orvosainak munkája volt.

• 7 Mesterséges szív

  A szívdonorok várakozása olyan lehet, amelyet a betegek nem élnek meg. Annak érdekében, hogy több időt kapjanak a kutatók, kifejlesztették a SynCardia-t, egy mesterséges szívet. A SynCardia kicseréli a szelepeket és kamrákat, és külső tápegységgel működik, lehetővé téve a betegek számára, hogy elhagyják a kórházat és folytatják életét. Vigyázatossággal szólva: a közelmúltban voltak néhány kérdés, köztük egy olyan halál is, amely a kompresszor meghibásodása miatt következhetett be.



8 Arm

A Segway nem ment sehova. De feltalálója, Dean Kamen továbblépte az elmevezérelt karprotézisek készítését. A Deka kar egy átlagos kar mérete és súlya, és lehetővé teszi a kis motor vezérlését, amely elég nagy ahhoz, hogy a viselője felvegye a szőlőt. A fegyvert a DARPA projekt részeként fejlesztették ki, és most FDA jóváhagyást kapott.

• 9 láb

  Hugh Herrnek több motivációja van, mint a legtöbbnek, hogy bionikus lábakat építsen - ezeket viseli. Miután elvesztette lábát a fagyáshoz, míg a sziklamászás megkezdte, módosította a protetikáját. Most az MIT Media Lab biomechatronikai csoportjának igazgatója, és olyan csoport vezetése alatt áll, amely lábprotesztet készített, amely biológiailag inkább mozog, mint mechanikusan. A robot által kidolgozott boka-láb protézis az első, amely lehetővé teszi a természetes járást.



10 vese

A kínai Huazhong Tudományos és Technológiai Egyetem kutatói miniatűr, működő veseket készítettek 3D nyomtatás révén. 90% -ban élő sejtekből állnak, és szinte pontosan úgy működnek, mint a valódi vesék. Néhány beállítással és előrelépéssel lehetséges, hogy egy nap készen állnak arra, hogy beültessenek az emberekbe.