Dele:
10 Bionic Innovations som kan revolusjonere medisin
Etter at fiktive astronauten Steve Austin var alvorlig skadet i en eksperimentell flyulykke, forsikret regissør Oscar Goldman sitt kontor for strategiske etterretningskollegaer: "Vi kan gjenoppbygge ham; Vi har teknologien. "I 1974, når The Six Million Dollar Man TV-serien begynte, ville Goldmans påstand ha vært preposterous hvis det hadde blitt gjort i den virkelige verden.
Nå, litt mer enn 40 år senere, har vi teknologien for å gjenoppbygge mennesker - eller deler av dem, i det minste. Da disse ti bioniske innovasjonene som kan endre medisin indikerer, kan det ikke være mye lenger før vi kan "gjenoppbygge" skadede menn og kvinner.
10 øye
Som følge av aldersrelatert macular degenerasjon, mistet britiske pensjonist Ray Flynn evnen til å skille ansikter i 2009. Livskvaliteten hans ble bedret kraftig i 2015 da han mottok et elektrisk implantat som overfører en videofôr til friske celler i hans netthinne. Et lite kamera festet til brillene fanger videoen. Han kan nå gjenkjenne ansikter igjen og lese. Han kan se sin TV også tydeligere. Mest fantastiske av alt, han kan se selv med lukkede øyne, takket være hans videobilder.
Personer som lider av retinitis pigmentosa har blitt assistert av samme teknologi som hjelper Flynn å se. Oftalmologen Paulo Stanga fra Manchester Royal Eye Hospital sa, "Denne teknologien er revolusjonerende og endrer pasientens liv - gjenoppretter en funksjonell visjon og hjelper dem til å leve mer selvstendig."
9 øre
I noen tilfeller kan genterapi virke med bionisk teknologi for å forbedre hørselen. Det meste hørselstap finner sted mellom hårcellene i cochlea og auditivnerven. Cochlear implantater lindrer dette ved å simulere den auditive nerve med små elektroder. Men når hørselsnerven er skadet, må signalene som sendes av elektrodene, bli sterkere, noe som forstyrrer den resulterende lyden. Den eneste måten å avgrense lyden er å reparere de hørbare nervene.
Det er her genterapi kommer inn i spill. I tester har slik terapi forårsaket "skrumpet" hørbare nerver å regrow. Nærmere bestemt administrerte Jeremy Pinyon, en auditiv vitenskapsmann ved University of New South Wales, og hans team et genkoding-neurotrofin, et protein som stimulerer nervveksten, til celler i de indre ørene til døve marsvin. Dette resulterte i rehabilitering av auditiv nerve, slik at dyrene kunne høre igjen. Selv om prosedyren ikke vil være klar til klinisk bruk i noen tid, viser det løfte som en måte å produsere bioniske ører forbedret gjennom genterapi.
8 tenner
Evnen til å regenerere tennene og forhindre hulrom ved bruk av bionisk teknologi er mulig i nær fremtid, da tannleger bruker bioaktive erstatninger for å bekjempe tannråte. Dr. Ana Angelova Volponi sier at forskning mot å skape slike "bioteet" har gjort store fremskritt ved å bruke voksen gingival stamceller.
Selv om utviklingen av bioteet kan være mulig, er eksperter forskjellig på det praktiske ved å dyrke tenner som rutinemessig tannpleie. Imidlertid fortsetter forskningen, noe som involverer 3-D-utskrift, i håp om at vi i fremtiden kan vokse erstatningstenner.
7 hånd
2006-filmen Pans labyrint introduserte et tegn med øyne i håndflatene. Selv om filmen er en fantasi, har en bionisk hånd utstyrt sitt eget kunstige øye et faktum. Protesen bruker kunstig intelligens til å "se" objekter. Brukerens intensjon om å plukke opp en gjenstand blir relayed, som elektriske impulser, til hånden. Hånden reagerer ved å ta et bilde av objektet. Deretter, ved å bruke "en av fire mulige gripeposisjoner", lukkes hånden på ønsket objekt, løfter det.
Bilder på over 500 forskjellige objekter ble brukt til å trene hånden. Hver ble vist i 72 bilder for å indikere ulike vinkler og vise ulike bakgrunner. Når tester utviklet seg, lærte hånden hvilken gripeplass som fungerte best for hvert objekt. For tiden er hånden en prototype, selv om den er testet av to amputere, med 90 prosent effektivitet. Før det kan tas i bruk, må det oppnå en suksessrate på 100 prosent. Forskere håper nye algoritmer vil gjøre det mulig for dem å nå det målet. De planlegger også å gjøre hånden lettere og sette kameraet i sin håndflate, i stedet for på baksiden av hånden.
6 bukspyttkjertelen
Den bioniske bukspyttkjertelen opprettet av forskere ved Massachusetts General Hospital og Boston University måler blodsukker automatisk, og frigjør insulin etter behov. En sensor implantert under huden overvåker blodsukkeret i brukerens vev, og laster opp data til en iPhone-applikasjon. Hvert fem minutt beregner appen mengden insulin som trengs, og leverer det gjennom en pumpe.
Det er ikke nødvendig å bestemme karbohydrater som forbrukes i hvert måltid og legge inn mengden i enheten. I stedet angir brukerne om måltidet var "typisk", "mer enn vanlig", "mindre enn vanlig", eller "liten bit", samt om det var frokost, lunsj eller middag. En test av både voksne og ungdomsdiabetikere viste at deltakerens blodsukker var sunnere da de brukte bionisk bukspyttkjertelen i stedet for deres vanlige behandlinger. Etter ytterligere tester kan bionisk bukspyttkjertelen gi en ny måte å overvåke og kontrollere blodsukkernivå på hos diabetespasienter.
5 Ben Brace
Da han var to år gammel, falt John Simpson, nå i sekstitallet, og kuttet haken.Som et resultat han kontrakt polio, som forlot ham i stand til å gå uten en benstamme. Bøylen var tungvint og begrenset i funksjon. "Så lenge jeg kan huske," sier han, "jeg har måttet gå med en låseknikk stålkaliper som jeg måtte justere manuelt når jeg ønsket å bøye beinet mitt. Hvis det virket feil, brøt jeg beinet mitt. "Hans nye bioniske benstøtte har imidlertid gitt ham frihet. Med den kan han gå, sykle og klatre opp trapper. Enheten har "revolusjonert" sitt liv, sa han.
Ved hjelp av Bluetooth-teknologi overvåker den elektroniske bionic braceen, med sensorer på Simpsons lår, sine trinn, beveger seg med ham. Karbonfiberbraketten er sterkere enn stål og opererer på et oppladbart batteri. Bionic brace kontrollerer knærens posisjon hver 0.02 sekunder, noe som gir Simpson den fleksibiliteten han trenger, men mangler med sin tidligere spenne.
4 knær
Hailey Daniswicz bøyer musklene i låret. Elektroder sender signaler til en datamaskin. På en skjerm bøyer en avatar kneet. Den unge kvinnen mistet sitt nedre venstre ben til kreft. Når datamaskinen er blitt kalibrert for å "gjenkjenne små bevegelser av låret", kan hun være utstyrt med et bionisk bein som hun kontrollerer naturlig. Ifølge prosjektleder Levi Hargrove, forsker ved Rehabilitering Institute of Chicago senter for bionisk medisin, er målet å "integrere maskinen med personen."
Protesen bruker elektromyografi (måling av muskelens elektriske aktivitet) og mønstergenkjenningssoftware. Ni elektroder, hver festet til en annen muskel, oppdager elektriske signaler sendt fra nerver til muskler. Datamaskinen gjenkjenner signalmønstre og avgjør om hun ønsker å bøye kneet eller bøye ankelen hennes. Daniswicz og programmets tre andre testpersoner kunne ikke bare bevege beina og bøye knærne, men de kunne også kontrollere anklene sine ved hjelp av det bioniske kneet.
Over to millioner mennesker har fått sine underbener amputert, og to ganger så mange forventes å gjennomgå en slik operasjon innen 2050, på grunn av en økning i diabetes. For tiden stoler prostetiske ben på sine bærere som initierer beinbevegelsen ved å svinge dem. Det er håpet at nye bioniske knær og lemmer vil revolusjonere disse protesene i fremtiden.
3 ankel
Ifølge Hugh Herr, direktør for Massachusetts Institute of Technology's Biomechatronics-gruppe, "Teknologi marsjerer fremover i et slikt akselerert tempo som vi lett kan forestille oss at mange funksjonshemminger som eksisterer i dag, ikke lenger er funksjonshemninger." Bioniske lemmer er et av programmene som kan gjenopprette tapte evner til funksjonshemmede. Adrianne Haslet-Davis er et eksempel. En profesjonell ballroom danser, hun mistet en del av hennes ben i Boston marathon bombings.
Herr, som mistet sine egne ben i en klatringsulykke, bygget en kunstig ankel som restaurerte Haslet-Davis dansevner. "I dette laboratoriet stjeler vi fra naturen," forklarer Herr. "Vi modellerer kroppsdelen som mangler, og vi modellerer musklene og hvordan musklene styres av ryggmargen og fra denne vitenskapen tar vi ut prinsipper som dikterer hvordan mekanikken er designet." Herrs team har levert 90 amputere med skreddersydde versjoner av den bioniske ankelen. Veteransadministrasjonen, Forsvarsdepartementet og enkelte private forsikringsselskaper bærer prisen på anklene, men i fremtiden håper Herr den høyteknologiske protesen bli mer tilgjengelig for de som trenger dem.
2 Exoskeleton
Fremskritt i bionisk teknologi har resultert i utviklingen av et bionisk eksoskelet. Slitt over kroppen, hjelper eksoskelettet sin bærer å gå. Kevin Oldt skadde ryggraden i en snøscooterulykke. Som følge av dette var han avhengig av rullestol. Nå, med sin exoskeleton, en sele-lignende enhet som kombinerer et utvalg av stivere, sensorer, stropper og programvare, mottar han assistanse som er spesifikk for hans behov.
Når Oldt begynner å gå, hjulpet av krykker, eksoskelettens fire elektriske motorer retter sin underkropp. Bena hans arbeider med eksoskelettet, da sistnevnte måler hvor mye kraft han genererer når han løfter foten og skyver mot gulvet. I april 2016 godkjente US Food and Drug Administration Ekso GT exoskeleton som Oldt bruker for hjerneslag og pasienter med spinalskader under nakken.
1 hale
Det er ikke ofte at en person trenger en hale, men spesielle effekter laget for Ringenes Herre Filmer ga Nadya Vessey av Auckland, New Zealand, med en slik at hun kunne ta en svømmetur. En medfødt tilstand forhindret bena til å utvikle seg riktig, og i en alder av 16 ble de amputert. Da Vessey var 50 år, så en ung gutt, da hun fjernet hennes prostetiske ben, spurte hun hva som var blitt av sine egne ben. Hun fortalte at hun er en havfrue.
Inspirert av hennes forklaring skrev hun til Oscar-vinnende Weta Workshop, spesialvirksomheten som også skapte visuelle effekter for Legenden om Narnia og King Kong, be dem om å gjøre henne til en havfruehale. De reagerte ved å bygge henne en slik hale fra våtdrakt stoff og plast molds.
Halsstrukturen gjør at hun kan svømme i yndefulle, bølgende bevegelser som de i den mytologiske skapningen hun ligner når de bærer protesen. Halen er skreddersydd til Vessey, komplett med polykarbonat rygg og halefena samt digitalt trykte skalemønstre.Tapet på beina hennes, til tross for, konkurrerte Vessey i videregående opplæring, og hun håper å bruke sin bioniske havfruehale til å konkurrere i en triathlon simmende hendelse.