Xây dựng người đàn ông sáu triệu đô la

Các bộ phận cơ thể có thể thay thế nghe có vẻ giống như một bộ phim khoa học viễn tưởng (hoặc kinh dị). Nhưng đối với những người bị mất chân tay, cần ghép tạng, hoặc khiếm thị hoặc khiếm thính, điều đó có thể có nghĩa là một hợp đồng thuê mới cho cuộc sống nhờ các kỹ sư y sinh đang phải đối mặt với thử thách.

Người ta có thể hình dung một tương lai nơi con người lựa chọn thay thế các bộ phận cơ thể hoạt động bằng những bộ phận có thể cho họ mượn khả năng siêu phàm. Nhưng tầm nhìn của cyborg nhanh chóng bị lãng quên khi một người mất thị lực đã phục hồi bằng cấy ghép võng mạc chạy bằng vi mạch hoặc một vũ công chuyên nghiệp bị mất chân trong thảm kịch quốc gia có thể thực hiện lại trên sân khấu.

Kiểm tra giới hạn của số lượng cơ thể con người có thể được sao chép và thay thế, nhà tâm lý học người Thụy Sĩ Bertolt Meyer đã làm việc với các kỹ sư robot để tạo ra một robot được mô phỏng theo chính mình. Meyer có một cánh tay giả là một cuộc cách mạng cực kỳ i-limb đã được ghi lại trong bộ phim tài liệu của BBC Cách xây dựng một người đàn ông Bionic . Vì vậy, anh ta có vị trí tốt để lắp ráp robot Rex từ một loạt các bộ phận giả, thậm chí còn cho anh ta một hệ thống tuần hoàn. Khi phải đối mặt với một con robot có tầm nhìn riêng và thân hình mập mạp khó chịu, Meyer ban đầu rất đau khổ, nhưng mối quan tâm của anh nhanh chóng bị gạt bỏ khi Rex điều hướng thế giới tốt và thu hút những người ngưỡng mộ trên đường đi.

Mặc dù Rex không hoàn toàn thay thế chúng tôi bất cứ lúc nào sớm, anh ấy phục vụ như một mô hình cho những gì có thể khi sự khéo léo công nghệ đáp ứng sinh học. Kiểm tra slideshow của chúng tôi để biết thêm ví dụ.

1 da

Da nhân tạo có thể cảm thấy thật với một người chạm vào nó nhưng có thể không mang lại nhiều cảm giác cho người nhận cấy ghép. Sử dụng các hạt nano phủ vàng đơn lớp, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Technion-Israel đã tạo ra làn da điện tử nhạy cảm gấp 10 lần so với các lựa chọn thay thế. Da điện tử rất linh hoạt và có thể phát hiện áp suất, nhiệt độ và độ ẩm.

• 2 hộp sọ

  Một người phụ nữ ở Hà Lan mắc chứng rối loạn xương có hộp sọ dày lên đe dọa mạng sống của cô. Các bác sĩ tại Trung tâm Y tế Đại học Utrecht đã chuyển sang in 3D để tạo ra hộp sọ mới cho cô. Với áp lực ra khỏi não, những khó khăn mà cô gặp phải với tầm nhìn và điều khiển động cơ biến mất.

  
  Một cô gái trẻ ở Trung Quốc cũng được cứu bởi hộp sọ in 3D bằng titan sau khi bị bệnh não úng thủy nghiêm trọng. Đầu cô đã tăng gấp bốn lần kích thước bình thường. Các bác sĩ đã lấy ra một số hộp sọ của cô, hút dịch và thay xương bằng cấy ghép in.



3 não

Khôi phục chức năng não bị mất thường được để lại cho chính bộ não. Nhưng một tiểu não nhân tạo trên chip đã được hiển thị để khôi phục chức năng não bị mất ở chuột. Tại Đại học Tel Aviv của Israel, các nhà nghiên cứu đã ngắt kết nối tiểu não của một con chuột, khiến nó không thể chớp mắt khi phản ứng với một kích thích. Sau khi cấy chip, họ có thể dạy con chuột chớp mắt để đáp lại. Các nhà nghiên cứu tin rằng những phát hiện của họ có thể vượt ra ngoài việc khôi phục chức năng và tăng cường khả năng của não.


Vượt ra ngoài mô hình chuột, một nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Y tế Đại học Pittsburgh đã có thể thuê ngoài chức năng cánh tay từ một người đàn ông bị liệt tứ chi trong 10 năm cho đến một cánh tay robot. Bằng cách cấy hai mảng điện cực vào não người đàn ông và sau đó gắn máy thu vào hộp sọ, anh ta có thể cảm nhận được cảm giác thông qua cánh tay và điều khiển nó đủ để anh ta có thể cầm ly và thực hiện các nhiệm vụ khác.


DARPA, trong khi đó, đang xem xét cấy ghép não có thể dẫn đến sự cải thiện khả năng tinh thần của con người. Tổ chức này đang cam kết 62 triệu đô la để phát triển một bộ cấy ghép có thể truyền dữ liệu giữa não và các thiết bị. Cơ quan này trực tiếp thừa nhận rằng mục tiêu của nó có thể không khả thi bằng cách lưu ý rằng thành công sẽ mang lại "những đột phá tích hợp trên nhiều lĩnh vực bao gồm khoa học thần kinh, sinh học tổng hợp, điện tử năng lượng thấp, quang tử, đóng gói và sản xuất thiết bị y tế, kỹ thuật hệ thống và thử nghiệm lâm sàng."



4 mắt

Ngay cả khi tầm nhìn là 20/20, nó không đơn giản. Xem một hình ảnh là một quá trình gồm nhiều bước, không phải là một quá trình trực tiếp và nó được thực hiện trên một mạng lưới thần kinh tinh tế. Tại Đại học Stanford, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu về phục hình võng mạc quang điện để phục hồi thị lực cho những người bị mù do một số bệnh võng mạc, như viêm võng mạc sắc tố và thoái hóa điểm vàng. Cấy ghép kích thích tế bào thần kinh võng mạc, hoàn thành một phần của quá trình thị giác bị ảnh hưởng tiêu cực bởi các bệnh võng mạc thoái hóa. Không giống như các bộ cấy trước đây dựa vào nguồn cung cấp năng lượng ngoại bào, bộ cấy của đội Stanford có được năng lượng bằng cách chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện thông qua một cặp kính. Hệ thống này đang được thử nghiệm lâm sàng tại Bệnh viện Mắt Quốc gia Quinze-Vingts ở Paris.



5 tai

Người ta nói rằng khi bạn mất một trong những giác quan của mình, những người khác sẽ trở nên sắc bén. Không muốn để lại bằng chứng hoàn cảnh, Rich Lee, người đang mất thị lực, đã đeo tai nghe vào tai bởi một nghệ sĩ chỉnh sửa cơ thể. Tai nghe sử dụng nam châm hoạt động như loa và cuộn dây để truyền âm thanh và khuếch đại rất nhiều những gì Lee nghe thấy để anh có thể điều hướng thế giới bằng cách sử dụng định vị bằng tiếng vang.



6 hàm

Một hàm in 3D được thiêu kết bằng laser được cấy ghép thành công từ một người phụ nữ bị mất do nhiễm trùng xương. Hàm được bao gồm hàng ngàn lớp và được phủ một lớp phủ sinh học. Giải pháp là công việc của các bác sĩ tại Đại học Hasselt ở Hà Lan.

• 7 trái tim nhân tạo

  Sự chờ đợi của một người hiến tim có thể là một bệnh nhân không qua khỏi. Để cho họ thêm thời gian, các nhà nghiên cứu đã phát triển SynCardia, một trái tim nhân tạo. SynCardia thay thế van và tâm thất và hoạt động với nguồn điện bên ngoài, cho phép bệnh nhân rời khỏi bệnh viện và tiếp tục cuộc sống. Một lời cảnh báo mặc dù: gần đây đã có một số vấn đề, bao gồm một cái chết có thể xảy ra do máy nén bị hỏng.



8 cánh tay

Segway không đi đâu cả. Nhưng nhà phát minh của nó, Dean Kamen, đã chuyển sang chế tạo một bộ phận giả cánh tay kiểm soát tâm trí. Deka Arm có kích thước và trọng lượng của một cánh tay trung bình và cho phép điều khiển động cơ nhỏ đủ lớn để người đeo có thể nhặt được một quả nho. Cánh tay được phát triển như một phần của dự án DARPA và hiện đã được FDA chấp thuận.

• 9 chân

  Hugh Herr có nhiều động lực hơn hầu hết để xây dựng đôi chân bionic, anh mặc chúng. Sau khi mất đi đôi chân của mình khi bị tê cóng khi leo núi, anh bắt đầu sửa đổi bộ phận giả của mình. Bây giờ ông là giám đốc của Tập đoàn điện tử sinh học tại MIT Media Lab, và đã lãnh đạo một nhóm chế tạo chân giả di chuyển theo cách mang tính sinh học hơn cơ học. Bộ phận giả chân-mắt cá chân robot mà nhóm thiết kế là người đầu tiên cho phép dáng đi tự nhiên.



10 quả thận

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Huazhong ở Trung Quốc đã tạo ra những quả thận thu nhỏ, hoạt động thông qua in 3D. Chúng bao gồm 90 phần trăm tế bào sống và hoạt động gần như chính xác như thận thật. Với một vài điều chỉnh và tiến bộ, có thể một ngày nào đó họ sẽ sẵn sàng để cấy vào người.