Статьи

Бионические люди: удивительные технологии

Ученые все ближе к созданию бионического человека, или, по крайней мере, человека, который будет стоить около 6 миллионов долларов. Сегодня мы можем воспроизвести или восстановить большее количество органов и различных частей тела, чем когда-либо прежде. Начиная с того, что мы можем подарить зрение слепым, и заканчивая созданием языка, более точно определяющим вкус пищи, чем человеческие вкусовые рецепторы -  господа, мы владеем удивительными технологиями.

Бионический глаз

Когда человек слепой, возможность различать просто свет, движение и форму предметов может иметь большое значение. И вот уже Argus II - протез сетчатки - в настоящее время проходит испытания.  Данная система разработана научным сотрудником Гарвара, доктором Джоном Пезарисом. Технология заключается в том, что с помощью камеры записывается основная визуальная информация, которая затем трансформируется в электронные сигналы и отправляется по беспроводному каналу в имплантированные электроды. Argus II использует электроды, имплантированные в глаз, и это может помочь людям, сетчатка которых частично перестала выполнять свои функции. Система доктора Пезариса находится на ранних стадиях разработки. Целью автора изобретения является технология, позволяющая исключить участие глаз в передаче сигналов и  отправлять визуальные данные прямо в мозг. Обе системы будут более эффективно выполнять свои функции у людей, которые ранее были зрячими. Это свящано с тем, что их мозг уже знает, как обрабатывать визуальную информацию. По словам Пезариса, способности мозга к визуализации данных зависит от того, насколько нормально развивалось визуальное восприятие.

Отросшие кости

Еще начиная с 1960-х годов, исследователям стало известно о белках, которые способны «научить»  костную ткань наращивать клетки на отсутствующих или поврежденных участках костей. К сожалению, данная технология никогда не отличалась особой эффективностью - часто на поврежденном участке кости нарастала ткань другого типа или же кость вырастала там, где ее вообще не должно быть. В 2005 году исследователи из UCLA решили эту проблему, используя специально синтезированный белок, способный только инициировать рост в определенных типах клеток. Его назвали  UCB-1. В настоящее время данный белок используется для того, чтобы выращивать новые кости, которые могут соединяться и обездвиживать участки позвонков, облегчая таким образом  сильные боли в спине у некоторых пациентов.

Портативная поджелудочная железа

Искусственная поджелудочная железа, способная отслеживать уровень сахара в крови человека и регулировать уровень инсулина в соответствии с потребностями организма пациента, скорее всего, появится на рынке в течение нескольких ближайших  лет. Директор стратегических исследований в вопросах диабета, Аарон Ковальски, сообщил, что устройство первоначально будет скомбинировано из двух существующих устройств: инсулиновой помпы и аппарата для непрерывного мониторинга глюкозы. Такое изобретение могло бы помочь людям с  инсулин-зависимым диабетом вести более полноценный образ жизни. Более того, портативная поджелудочная железа могла бы облегчить жизнь людям и помочь избежать уродующих и опасных для жизни побочных эффектов, которые вызваны слишком низким или слишком высоким уровнем сахара в крови.

Нечеловеческий вкус

По словам профессора Дина Нейкирка, язык может быть мощным инструментом, но при этом весьма субъективным. Когда компании, производящие продукты питания, хотят создать определенный вкусовой букет, каждый раз они обращаются за помощью к электронному языку - устройству, разработанному Нейкирком и его командой. Данное устройство предназначено для анализа жидкостей и определения их точного химического состава. Электронный язык Нейкирка использует микросферы - крошечные датчики, которые изменяют свой цвет при воздействии конкретных  веществ, таких, как некоторые виды сахаров. В результате мы имеем электронную систему, которая, разумеется, не может заменить человека, который говорит: «Это вкусно!», но способна убедиться, что химический состав хорошего вкуса надежно зафиксирован.

Новые конечности

Инвалиды теперь могут использовать протез так же, как они могли бы использовать настоящую конечность: управлять рукой или ногой усилием  мысли. Разработанная доктором Тоддом Куйкеном из Института реабилитации в Чикаго, «бионическая рука» подключается к мозгу с помощью здоровых двигательных нервов, которые используются для приведения протеза в активное состояние при  отсутствии у пациента конечности. Эти нервы перенаправляются в другие области тела, такие как грудь, где нервные импульсы, которые они передают, могут быть перехвачены электродами бионической руки. Когда пациент принимает решение передвинуть руку, нервы, которые послали бы сигнал к настоящей руке, вместо этого отправляют сигналы к протезу. Теперь целью команды доктора Куйкена является работа по усовершенствованию руки. Для этого исследователи собираются использовать сохранившиеся сенсорные нервы, чтобы сделать возможным передачу ощущения температуры, вибрации и давления от бионической руки в мозг пациента.

Умное колено

Колено  - это не та часть тела, чьи мыслительные способности могли бы вас удивить. Но RHEO - коленный протез - разработан с участием искусственного интеллекта. И  авторы данного изобретения,  Хью Герр и Ари Уилкенфельд утверждают, что у этого протеза действительно есть свой собственный разум. Электронные системы, использовавшиеся раньше в коленных протезах, изначально должны были быть запрограммированы техником. Программирование проводилось тогда, когда пациенту впервые надевался такой протез. Но коленный протез RHEO, в противовес прежней системе, создает реалистичные, удобные движения сам по себе – протез с помощью специальных датчиков «изучает» путь, по которому идет человек и модифицирует движения протеза с учетом  данной местности и поверхности, по которой человек перемещается. Система позволяет обеспечить более удобные движения и снизить утомляемость при использовании протеза.

Портативные почки

Людям, почки которых перестали функционировать, основной жизненной потребностью является выведение из крови токсинов и поддержание нормального  уровня жидкости. Для этого им требуется регулярное подключение к аппарату почечного диализа, размеры которого напоминают сушилку для белья. Но новая, портативная искусственная почка -  маленькая и достаточно легкая для того, чтобы поместиться на брючном ремне -  может кардинально изменить эту ситуацию. Несмотря на свои небольшие размеры, автоматизированная портативная искусственная почка (AWAK), разработанная Мартином Робертсом и Дэвидом Ли, на самом более эффективна, чем традиционный почечный диализ, потому что AWAK может использоваться 24 часа в сутки, семь дней в неделю - как настоящая живая почка.

Искусственные клетки

Иногда, когда вам нужно доставить медицинский препарат в определенное  место в организме, таблетки или инъекции не придают пикантности процессу. Дэниел Хаммер, профессор биоинженерии в Университете Пенсильвании, придумал более интересный метод: использование искусственных клеток, изготовленных из полимера, которые способны имитировать легкость, с которой белые кровяные клетки проходят через ткани организма. Благодаря такому свойству искусственных клеток, они могут доставлять лекарства непосредственно туда, где они необходимы, что делает борьбу с некоторыми заболеваниями, включая рак, гораздо легче и безопаснее.

Старый мужчина -  новый пенис

Эректильная дисфункция может испортить мужчине все удовольствие от жизни. Но Энтони Атала и его команда в Wake Forest University придумали метод, который мог бы вернуть вкус к жизни многим мужчинам. В 2006 году Энтони Атала удалось вырастить новые кавернозные тела, которые являются губчатой тканью, наполняющейся кровью во время эрекции. Новые кавернозные тела были имплантированы самцам кроликов после того, как старые кавернозные тела были удалены. Новые ткани были выращены из собственных клеток кроликов, а через месяц здоровье животных  полностью восстановилось и кролики вернулись к занятию, которое у них получается лучше всего.

Протезирование для вашего мозга

Замена части мозга не так проста, как замена конечности, но в будущем это вполне возможно. Теодор Бергер, профессор Университета Южной Калифорнии, создал компьютерный чип, который может занять место гиппокампа -  части мозга, которая контролирует кратковременную память и пространственное восприятие. Часто страдая от повреждений, вызванных такими факторами как болезнь Альцгеймера и инсульт, имплантат гиппокампа может помочь поддерживать нормальные функции у людей, которые хотят избежать полной инвалидности. Команда Бергера находится все еще на стадии тестирования этого имплантата, но, по словам автора изобретения, успех гарантирован.

Теги: глаза, головной мозг, движение, зрение, коленный сустав, костная ткань, пересадка почки, поджелудочная железа, почки, протезирование, протезы, эректильная дисфункция

Статья «Бионические люди: удивительные технологии» и другие медицинские статьи по теме «Хирургия» на сайте ЙОД.
проблемы: Хирургия
Категории
Статьи по теме
Младенцам необходим витамин Д
Витамин Д особенно важен детым во время грудного вскармливания
...
Радикальная диета
Все указанные продукты нужно разделить на 4 приема пищи - завтрак (8-9 часов), обед (12-13 часов), полдник (15-16 часов) и ужин (не позднее 18 часов).
...
Профилактика при сахарном диабете
Сахарный диабет - тяжелое заболевание и многочисленные научные экспериментальные и клинические исследования направлены не только на выяснение причин и механизма развития сахарного диабета, но и на возможность предупреждения его возникновения.
...

Лучшие комментарии

Ваш комментарий

Чтобы иметь возможность коммертировать, Вам необходимо авторизоваться!

Так же Вы можете зарегистрироваться.

 
Регистрация Личный кабинет
Войти через:
Авторизируйтесь, пожалуйста, чтобы Ваш комментарий был учтен.
Авторизоваться через:
Для авторизации Введите логин и пароль. Если у Вас пока нет аккаунта на нашем сайте, Вы можете зарегистрироваться
Выберите ваш город
Москва
Санкт-Петербург
Новосибирск
Екатеринбург
Нижний Новгород
Самара
Казань
Омск
Челябинск
Ростов-на-Дону
Уфа
еще
ответить