Podíl:
10 Věda nahrazuje vědu
Lidská těla jsou křehké, snadno poškozené obaly plné částí, které se nikdy nemohou vrátit úplně zpět. Naštěstí výzkumníci po celém světě pracují na tom, aby nahradili každý kus těla, aby nás všechny cyborgové.
10 Supersensitive Electronic Skin
Kůže má nevšední práci při natírání a ochraně celého těla, což z něj dělá nejlépe poškozený orgán. Když spálíte nebo odtrhnete úsek kůže, vaše hlavní volbou právě teď je přeměnit některé zpět na jinde na vašem těle. Ale účinná syntetická náhrada kůže nemusí být tak daleko, díky výzkumu od vědců Stanfordu.
Stanford Zhenan Baohas vyvinul super-flexibilní, vysoce odolný a vysoce citlivý materiál, který může být základem pro budoucí syntetickou kůži. Lidé se předtím pokoušeli vyvíjet syntetickou kůži, ale Baohasův materiál zvládne citlivější dotyky než kterýkoli jiný předchůdce. Obsahuje organické tranzistory a vrstvu elastického materiálu, umožňující jí protáhnout bez poškození. A je to self-powered - tato kůže obsahuje řadu elastických solárních článků.
9 bít srdce vytvořené v petri misce
Vědci již dlouho zkoumali potenciál kmenových buněk pro rostoucí srdce a v letošním roce dosáhli významného milníku, když vytvořili srdeční tkáň, který dokáže sám porazit.
Tým University of Pittsburgh použil kmenové buňky vyrobené z kůže, aby vytvořily MCP, což je zvláštní druh buňky, která působí jako předchůdce kardiovaskulární tkáně. Poté tyto buňky vložily na 3-D lešení navržené tak, aby podporovalo myší srdce. Během 20 dnů začalo nové srdce bít rychlostí 40 až 50 úderů za minutu.
Toto srdce je příliš slabé, aby skutečně pumpovalo krev, což je hlavní důvod, proč by někdo chtěl nové srdce. Tkáň má však značný potenciál pro opravu srdečních svalů, které utrpěly poškození.
8 protetické ruce, které mají smysl
Dosavadní protetické ruce dělají jen málo za vyplnění ramenního prostoru mezi tělem a vzduchem. Jistě, mohou uchopit věci v pořádku a pomáhají v rovnováze, ale postrádají jednu z nejdůležitějších schopností lidské ruky - smysl pro dotyk. Lidé s protetiky nedokáží zjistit, zda jsou v kontaktu s předmětem bez toho, aby se na něj přímo dívali.
Výzkumný tým na univerzitě v Chicagu tento problém vyřešil a vyráběl ruce, které přenášejí elektrické signály do mozku. Začali s opicemi jako zkušební předměty, studovali zvířata a viděli, jak jejich mozky reagují na dotek. Když jsou vybaveny protetickými rukama, které stimulují jejich mozky tak, opice reagují, jako by se fyzicky dotýkaly předmětů sami.
Programování těchto stejných signálů do umělých lidských končetin by poskytlo amputem náhradní ruce, na rozdíl od všeho, co jsme vyvinuli dříve.
7 Bionické nohy řízené myšlením
Ačkoli bionické nohy jsou samozřejmě obrovské požehnání pro amputáty, postrádají skutečné nervové spojení s tělem. V důsledku toho je chůze na nich těžkopádná a únavná. Ale v loňském roce byl Zac Vawter se sídlem v Seattlu vybaven první světovou myšlenkou kontrolovanou nohou, bionickou končetinou, která přijímá signály přímo z jeho mysli.
Tato technologie předtím existovala pro zbraně, ale nohy jsou spíše komplikovanější. A protože špatný signál může poslat skoky z mostu nebo před pohyblivým vozem, myšlenky řízené nohy vyžadují přísnější programování než ekvivalentní ramena. Jak jeden z výzkumníků jemně řekl: "Pokud používáte bionickou ruku a špatně se jí točí, loket se může lehce pohybovat. Pokud protetická noha poruší ... to může být docela bezpečnostní problém. "
Vawter vyšplhal na své bionické noze 103 podlaží mrakodrapu v Chicagu, ale jeho návrháři stále pracují na jeho zlepšení. Chcete-li jej optimalizovat pro každodenní použití, musí to být ještě tenčí a lehčí. Jeho nástupce (iLeg Air?) Může splnit stanovený cíl armády pro bionickou nohu - 10 000 kroků bez dobíjení.
6 Miniaturní lidské mozky
Smrt mozku je trochu nepohodlí, pokud jste fanouškem života, a pokud se snažíte vyměnit vaše náhradní, máte smůlu. Jistě, možná jednoho dne budeme schopni vysadit mozky do lebek, ale mozek není jen další orgán. Obsahuje všechny vaše myšlenky a vzpomínky. Mohou plopit nový mozek v hlavě, ale budete stále pryč, takže myšlenka vytvářet umělé mozky se může zdát absurdní.
Ale to nezastavilo vědce, aby v laboratoři rostly skutečné lidské mozky. Počínaje pouze kmenovými buňkami se vědci v Rakousku v letošním roce podařilo vytvořit mozky ekvivalentní mozkům v devíti týdnech starých plodu. Tyto miniaturní mozky jsou velikost hrachu a nejsou schopny myslet - zatím. Jediné, co udržuje mozky, aby rostly mimo tento stupeň a stávají se plně funkčními, je, že nemají krevní zásobování.
Ačkoli tyto mozky nechodí do nikoho těla, jsou dokladem skvělým zdrojem pro vědce vyšetřující nemoci mozku.
53-D tištěné uši
Máme technologii, která uměle obnovuje sluch po celá desetiletí, ale vnitřní implantáty nedělají nic pro viditelné části ucha. Myslíte si, že tyto velké klapky ("pinnae") na obou stranách vaší hlavy by se snadno replikovaly, protože jsou to jen kůže a chrupavky spíše než složité orgány. Ve skutečnosti vědci nikdy nedělali dobrou práci s falešnými ušima. Tradiční náhražky vypadají a vypadají jako plastové hračky.
Ale vědci v letošním roce přišli s novou metodou, díky níž se z reálných buněk vytvoří flexibilní a realistické uši. Tyto buňky pocházejí z krys a krav, a tvoří kolagenový gel, který může mít tvar jakékoliv formy.Když se umístí do formy lidského ucha - formy sestavené pomocí 3-D tiskárny - gel vytvoří ucho za méně než hodinu. Umělé ucho potřebuje několik dní na to, aby rostlo v živinách, než bude připravena k implantování do předmětu.
Tyto umělé uši budou velkým přínosem pro ty, kteří utrpí zranění nebo kteří mají mikrocie, což je podmínka, která uchovává uši neustále se vyvíjející.
4Nosy, které cítim nemoci
Vědci mohou tvrdě pracovat na přípravě orgánů, které odpovídají schopnostem těla, ale proč tam zastavit?
Když se vědci na Illinoisské univerzitě vydali k vytvoření zařízení, které identifikuje chemické látky jejich vůní, nespokojili se s citlivostí lidského nosu. Místo toho vytvořili umělý nos, který využívá vůni bakterií k identifikaci a diagnostice konkrétních chorob.
Výsledek nevypadá podobně jako nos - je to láhev plná tekutých živin, která kultivuje bakterie. Ale dát "nos" vzorek krve a nechat ji čistit několik dní, a tečky láhve se změní barvy, aby indikovaly, jaké bakterie, pokud nějaké, to identifikuje.
3 umělá pankreas
Pankreas produkuje inzulín, a pokud není váš, musíte se s hormonem podat ručně. Diabetici jsou proto zachyceni v stresové rutině neustále kontrolovat hladinu cukru v krvi a pak střílet inzulín, kdykoli je to potřeba.
Umělé slinivky břišní, nicméně, klepat inzulín do vašeho těla automaticky. Přístroj vypadá podobně jako běžná inzulínová pumpa, která vám neustále snižuje hladinu inzulínu, ale tento monitor vždy sleduje hladinu cukru v krvi a upravuje se podle toho. Takže i když spící uživatel spí, není nebezpečí, že se dostane do šoku, pokud jejich cukr klesne příliš nízko.
Na rozdíl od několika položek na tomto seznamu není umělý pankreas ještě v počáteční fázi vývoje. Přístroj velmi existuje a dostal schválení FDA k prodeji minulý září.
2 Umělé oči
Jak jsme uvedli dříve, dlouho jsme byli schopni obnovit slyšení hluchým, ale obnovení zraku pro nevidomé je mnohem složitější záležitostí. Když si lidé ztratili zrak, jejich retiny už neposílají signály z jejich fotoreceptorů do jejich mozku. Abychom vytvořili umělé oko, museli bychom pochopit, jak si tyto signály zpracují sítnice a to jsou vědci, kteří prostě nedokázali prasknout.
Teprve nedávno. Ale vědci ve Weill Cornell Medical College se nakonec podařilo - alespoň s myší a opicemi. To způsobilo umělé retiny, jejichž čipy převádějí obrazy do elektronických signálů a jejichž drobné projektory převádějí elektronické signály na světlo.
Tyto umělé oči skutečně obnovily pozornost slepým myším. A následné experimenty s opicemi nabízejí spoustu naděje na případné pokusy na lidi, protože opice a lidské sítnice pracují podobně.
1 prsty, které uchovávají digitální soubory
Když finský programátor Jerry Jalava v roce 2008 udělal motocyklovou nehodu, čelil dvojité tragédii. Za prvé, ztratil prst, což je zřejmý problém pro každého, kdo chce žít. Za druhé, musel jednat s lékařským týmem, který si myslel, že jsou komiksové - dozvěděl se o jeho profesi, jeden lékař si žertoval, že by Jalava měla jít ven a koupit "pohon USB prstu".
Spíše než uškrtit doktora (obtížný, kvůli jeho zranění), Jalava se chovala jako inspirace. Rozhodl se, že půjde dál a skutečně vybere prstýnek, který obsahuje dva gigabajty digitálního úložiště. Nyní může zvednout prst do počítače právě tím, že odlepí nehty a vystaví konektor USB. Může také kdykoli odstranit celý prst a předat ho kamarádovi, který ho použije.
Další krok? Jalava plánuje upgradovat prst značkou RFID a přidat bezdrátovou podporu. Také chce přidat další paměť, což se nám zdá být zbytečné. Pokud potřebuje více úložného prostoru, má devět dalších prstů, které může vyříznout a nahradit flash disky.
Bonus: Robotické rostliny rostou kořeny
A teď pro něco úplně jiného. Zatím jsme vám ukázali, že jste vyměnili části lidského těla, ale teď bychom vám chtěli představit ... robotické kořeny rostlin. To je správné - roboty, které rostou kořeny, které jsou přitahovány k vodě a reagují na změny v půdě.
Můžete se ptát na místo umělých kořenů, protože části rostlin, na rozdíl od lidských částí, se extrémně snadno duplikují přirozeně. Ale návrhářka Barbara Mazzolai z Italského technologického institutu říká, že vynález má mnoho aplikací. Roboty, které se přizpůsobí prostředí, mohou pomoci při průzkumu vesmíru. A mohou dokonce pomoci lékařům, kteří se chovají jako flexibilní tuby, aby se mohly podívat do těla.
Nevíme, jak to cítíme. Jistě, nahraďte všechny části těla strojem. Ale robo-rostlin rostoucí uvnitř nás? To je divné.