Membina enam juta dolar lelaki

Bahagian badan yang boleh diganti berbunyi seperti sesuatu daripada filem fiksi sains (atau seram). Tetapi bagi mereka yang hilang anggota badan, memerlukan pemindahan organ, atau mengalami masalah penglihatan atau pendengaran, ia mungkin bermakna pajakan baru dalam hidup berkat kepada jurutera bioperubatan yang bergantung kepada cabaran.

Satu dapat membayangkan masa depan di mana manusia memilih untuk mempunyai bahagian tubuh yang berfungsi digantikan dengan yang boleh meminjamkan kebolehan mereka yang luar biasa. Tetapi penglihatan cyborg cepat dilupakan apabila seseorang yang telah kehilangan penglihatannya telah memulihkannya dengan implan retina bertenaga mikrocip atau penari profesional yang kehilangan kakinya dalam tragedi kebangsaan yang mampu melakukan pentas di atas pentas.

Menguji had berapa banyak tubuh manusia boleh direplikasi dan diganti, ahli psikologi Swiss, Bertolt Meyer bekerja dengan jurutera robotik untuk membuat robot yang dimodelkan selepas dirinya. Meyer mempunyai lengan prostetik - revolusi ultra i-limb - yang didokumentasikan dalam dokumentari BBC Bagaimana Membina Man Bionik . Oleh itu, beliau berkedudukan baik untuk memasang robot Rex dari pelbagai jenis prostetik, walaupun memberikan sistem peredaran darah. Ketika berhadapan dengan robot dengan wajahnya sendiri dan badan yang frustrasinya kikuk, Meyer pada mulanya tertekan, tetapi keprihatinannya segera ditolak ketika Rex menavigasi dunia dengan baik dan menarik pengagum sepanjang jalan.

Walaupun Rex tidak menggantikan kami sepenuhnya dalam masa terdekat, beliau bertindak sebagai model untuk apa yang mungkin apabila kepintaran teknologi memenuhi biologi. Lihat tayangan slaid kami untuk lebih banyak contoh.

1 Kulit

Kulit tiruan boleh berasa nyata kepada seseorang yang menyentuhnya tetapi mungkin tidak memberikan banyak rasa kepada penerima transplantasi. Menggunakan nanopartikel monolayer emas, penyelidik di Technion-Israel Institute of Technology mencipta e-skin yang 10 kali lebih sensitif kepada sentuhan daripada alternatif. Kulit e fleksibel dan dapat mengesan tekanan, suhu, dan kelembapan.

• 2 Skull

  Seorang wanita di Belanda yang mengalami gangguan tulang mempunyai tengkorak penebalan yang mengancam nyawanya. Doktor di Pusat Perubatan Universiti Utrecht berpaling kepada percetakan 3D untuk membuat tengkorak baru untuknya. Dengan tekanan dari otaknya, kesukaran yang dimilikinya dengan penglihatan dan kawalan motor hilang.

  Seorang gadis muda di China juga diselamatkan oleh tengkorak 3D titanium yang dicetak selepas mengalami kes hidrosefalus yang serius. Kepalanya telah berkembang empat kali saiznya yang normal. Doktor mengeluarkan beberapa tengkoraknya, menguras cecair, dan menggantikan tulang dengan implan bercetak.



3 Otak

Mengembalikan fungsi otak yang hilang sering kali ditinggalkan ke otak sendiri. Tetapi cerebellum-on-a-chip buatan telah ditunjukkan untuk memulihkan fungsi otak yang hilang dalam tikus. Di Universiti Tel Aviv Israel, para penyelidik telah memutuskan cerebellum tikus, yang menghalangnya daripada berkedip sebagai tindak balas kepada rangsangan. Selepas menanam cip, mereka dapat mengajar tikus untuk berkedip sebagai tindak balas. Para penyelidik percaya penemuan mereka dapat melampaui fungsi semula dan meningkatkan keupayaan otak.

Melampaui model tikus, sebuah pasukan penyelidikan di Pusat Perubatan Universiti Pittsburgh mampu mengeluarkan fungsi lengan dari seorang lelaki yang telah empat kali lipat selama 10 tahun ke lengan robot. Dengan mengimplan dua elektrod ke dalam otak manusia dan kemudian melampirkan penerima ke tengkoraknya, dia dapat merasakan sensasi melalui lengan dan mengawalnya dengan cukup sehingga ia dapat memegang gelas dan melakukan tugas lain.

Sementara itu, DARPA sedang mencari implan otak yang dapat mengakibatkan peningkatan kemampuan mental manusia. Organisasi ini melakukan $ 62 juta untuk membangunkan implan yang akan memindahkan data antara otak dan peranti. Agensi itu dengan sendirinya mengakui bahawa matlamatnya mungkin tidak dapat dilakukan dengan menyatakan bahwa kejayaan itu akan membawa "terobosan terintegrasi diseluruh disiplin ilmu termasuk neurosains, biologi sintetik, elektronik berkuasa rendah, fotonik, pembungkusan dan pengilangan peranti perubatan, kejuruteraan sistem, dan ujian klinikal."



4 Mata

Walaupun visi 20/20, ia tidak mudah. Melihat imej adalah proses pelbagai langkah, bukannya langsung, dan ia dijalankan di seluruh web saraf halus. Di Stanford University, penyelidik bekerja di atas prostetik retina fotovoltaik untuk memulihkan penglihatan kepada mereka yang mengalami buta akibat keadaan retina tertentu, seperti retinitis pigmentosa dan degenerasi makula. Implan ini merangsang neuron retina, menyelesaikan sebahagian proses visual yang dipengaruhi secara negatif oleh penyakit retina degeneratif. Tidak seperti implan terdahulu yang bergantung kepada bekalan tenaga extraokular, implan pasukan Stanford mendapat kuasa dengan mengubah cahaya menjadi arus elektrik melalui sepasang gelas. Sistem ini dalam ujian klinikal di Quinze-Vingts National Eye Hospital di Paris.



5 Telinga

Dikatakan bahawa apabila anda kehilangan salah satu deria anda, yang lain mengasah. Tidak mahu meninggalkan bukti tersebut, Rich Lee, yang kehilangan wawasannya, mempunyai fon kepala yang ditanamkan di telinganya oleh artis pengubahsuaian badan. Fon kepala menggunakan magnet yang berfungsi sebagai pembesar suara dan gegelung untuk menghantar bunyi dan menguatkan apa yang Lee mendengar supaya dia dapat menavigasi dunia menggunakan echolocation.



6 Jaw

Rahang sinar laser yang dicetak dengan laser berjaya diimplan dari seorang wanita yang kehilangan dirinya sendiri melalui jangkitan tulang. Rahangnya terdiri daripada ribuan lapisan dan diberi lapisan biokeramik. Penyelesaiannya adalah kerja doktor di Hasselt University di Belanda.

• 7 Jantung Buatan

  Tunggu penderma jantung boleh menjadi salah satu pesakit yang tidak dapat hidup. Untuk memberi mereka lebih banyak masa, penyelidik mengembangkan SynCardia, jantung buatan. SynCardia menggantikan injap dan ventrikel dan berfungsi dengan bekalan kuasa luar, membiarkan pesakit meninggalkan hospital dan meneruskan kehidupan mereka. Satu kata berhati-hati sekalipun: terdapat beberapa isu baru-baru ini, termasuk kematian yang mungkin berlaku akibat pemampat gagal.



8 Lengan

The Segway tidak pergi ke mana-mana sahaja. Tetapi penciptanya, Dean Kamen, telah beralih untuk membuat prostesis tangan yang dikawal fikiran. Lengan Deka adalah saiz dan berat lengan purata dan membolehkan kawalan motor kecil cukup besar sehingga pemakai dapat mengambil anggur. Lengan ini dibangunkan sebagai sebahagian daripada projek DARPA dan kini telah menerima kelulusan FDA.

• 9 kaki

  Hugh Herr mempunyai lebih banyak motivasi daripada kebanyakan untuk membina kaki bionik-dia memakai mereka. Selepas kehilangan kakinya pada radang dingin semasa memanjat batu, dia mula mengubah suai prostetiknya. Kini dia adalah pengarah Kumpulan Biomechatronics di MIT Media Lab, dan telah mengetuai satu pasukan yang membuat prostetik kaki yang bergerak dengan cara yang lebih biologi daripada mekanikal. The prosthetic foot-ankle robot yang direka oleh pasukan adalah yang pertama untuk membolehkan gaya hidup semula jadi.



10 buah pinggang

Penyelidik di Universiti Sains dan Teknologi Huazhong di China telah membuat buah pinggang yang kecil dan berfungsi melalui percetakan 3D. Mereka terdiri daripada 90 peratus sel hidup dan berfungsi hampir sama seperti buah pinggang sebenar. Dengan beberapa penyesuaian dan kemajuan, ada kemungkinan mereka akan suatu hari bersedia untuk menanam ke dalam orang.