Dele:
10 kroppsdeler vitenskap er erstattet
Menneskelige kropper er skrøbelige, lett skadede pakker fulle av deler som aldri helt kan komme tilbake når de er tapt. Heldigvis jobber forskere over hele verden med å bytte ut hver bit av kroppen for å gjøre oss alle cyborgs.
10 Overfølsom elektronisk hud
Hud har den takknemlige jobben med å belegge og beskytte hele kroppen, noe som gjør det til ditt lettest skadede organ. Når du brenner eller riper av en strekning av hud, er ditt hovedalternativ akkurat nå å graft litt tilbake fra andre steder på kroppen din. Men en effektiv syntetisk erstatning hud kan ikke være så langt unna, takket være forskning fra Stanford forskere.
Stanfords Zhenan Baohas har utviklet et super-fleksibelt, super-holdbart og superfølsomt materiale som kan være grunnlaget for fremtidig syntetisk hud. Folk har forsøkt å utvikle syntetisk hud før, men Baohas materiale håndterer berøringsfølsomhet bedre enn noen forgjenger. Den inneholder organiske transistorer og et elastisk lag, slik at det strekker seg uten å ta skade. Og det er selvdrevet - denne huden inneholder en rekke elastiske solceller.
9 Slår hjerter laget i en petriskål
Forskere har lenge undersøkt stamceller potensial for voksende hjerter, og de nådde en stor milepæl i år da de opprettet hjertevev enn det som kan slå på egen hånd.
Universitetet i Pittsburgh laget brukte stamceller laget av huden for å lage MCP, en spesiell type celle som fungerer som en forløper for kardiovaskulært vev. De plasserte deretter disse cellene på en 3-D stillas designet for å støtte et musekjerne. Innen 20 dager begynte det nye hjertet å slå på 40 til 50 slag per minutt.
Dette hjertet er for svakt til å faktisk pumpe blod, noe som er den viktigste grunnen til at noen vil ha et nytt hjerte. Men vevet har mye potensial for patching hjerte muskler som har lidd skade.
8 Prosthetiske hender som sansene berører
Nåværende prosthetiske hender gjør lite utover å fylle den armformede plassen mellom kroppen din og luften. Jo, de kan forstå ting i orden, og de hjelper i balanse, men de mangler en av menneskets hånds viktigste evner - følelsesfølelsen. Personer med proteser kan ikke oppdage om de er i kontakt med et objekt uten å se på det direkte.
Et forskningsgruppe ved University of Chicago har løst dette problemet, produserer hender som sender elektriske signaler til hjernen. De har begynt med apekatter som testpersoner, studerer dyrene for å se hvordan hjernen deres reagerer på berøring. Når de er utstyrt med prostetiske hender som stimulerer hjernen deres på den måten, svarer apene akkurat som om de fysisk berører gjenstander selv.
Programmering av disse samme signalene til kunstige menneskelige lemmer ville gi amputere erstatningshender i motsetning til alt vi har utviklet før.
7 tankekontrollerte bioniske ben
Selv om bioniske ben er selvfølgelig en stor velsignelse for amputere, mangler de faktiske nerveforbindelser med kroppen. Som et resultat er det å gå på dem tungt og anstrengende. Men i fjor var Seattle-bosatt Zac Vawter utstyrt med verdens første tankestyrte ben, en bionisk lemmer som tar signaler direkte fra sinnet.
Denne teknologien eksisterte tidligere for armer, men bein er ganske mer komplisert. Og siden et feilløst signal kan sende deg hoppe av en bro eller foran en bevegelig bil, trenger tankestyrte ben strengere programmering enn tilsvarende armer. Som en av forskerne setter det fint, "Hvis du bruker en bionisk arm og det feiler, kan albuen bevege seg litt. Hvis protesebenet feiler ... det kan være et ganske sikkerhetsproblem. "
Vawter klatret 103 etasjer av en Chicago skyskraper på hans bioniske ben, men designerne jobber fortsatt med å forbedre den. For å optimalisere det til daglig bruk, må de gjøre det enda tynnere og lettere. Dets etterfølger (iLeg Air?) Kan møte hærens uttalte mål for et bionisk ben-10 000 trinn uten å lade opp.
6 Miniature Human Brains
Hjernedød er litt av et ulempe hvis du er en fan av å leve, og hvis du ønsker å erstatte din med et ekstra, er du uheldig. Jo, kanskje vi en dag vil kunne plante hjerner i skallene, men hjernen er ikke bare et annet organ. Den inneholder alle dine tanker og minner. De kan plukke en ny hjerne i hodet ditt, men du vil fortsatt være borte, så ideen om å lage kunstige hjerner kan virke absurd.
Men det har ikke stoppet forskere fra å vokse faktiske menneskelige hjerner i et laboratorium. Fra og med utenom stamceller klarte forskere i Østerrike i år å skape hjerner som tilsvarer de i ni uker gamle foster. Disse miniatyrhjernene er størrelsen på erter og er ikke i stand til å tenke så langt. Den ene tingen som holder hjernen fra å vokse utover dette stadiet og blir fullt funksjonell er at de ikke har blodtilførsel.
Selv om disse hjernene ikke går inn i folks kropper, er de en stor ressurs for forskere som undersøker hjernesykdommer.
53-D trykte ører
Vi har fått teknologien til å kunstig gjenopprette hørsel i flere tiår, men interne implantater gjør ingenting for de synlige delene av øret. Du vil tro at de store klaffene ("pinnae") på hver side av hodet ditt ville være enkle å replikere, siden de bare er hud og brusk snarere enn komplekse organer. I virkeligheten har forskere aldri gjort en god jobb med falske ører. Tradisjonelle utskiftninger ser ut som plastlegetøy.
Men forskere i år kom opp med en ny metode som gjør fleksible, realistiske ører ut av ekte celler. Disse cellene kommer fra rotter og kyr, og de danner en kollagengel som kan ta form av enhver form.Når den er plassert i en form av et menneskelig øre, en form som er samlet sammen med en 3-D-skriver, danner gelen et øre på mindre enn en time. Det kunstige øret trenger bare noen dager i næringsstoffer før det er klart å bli implantert i et fag.
Disse kunstige ører vil være en stor fordel for de som lider av skader eller som har mikrotia, en tilstand som holder ørene fra evig utvikling.
4Nekter det lukter sykdommer
Forskere kan jobbe hardt for å lage organer som samsvarer med kroppens evner, men hvorfor stoppe der?
Når forskere ved University of Illinois satt opp for å skape en enhet som identifiserer kjemikalier av deres duft, slo de seg ikke for følsomheten til den menneskelige nesen. I stedet opprettet de en kunstig nese som bruker lukten av bakterier for å identifisere og diagnostisere spesifikke sykdommer.
Resultatet ser ikke ut som en nese - det er en flaske fylt med flytende næringsstoff som dyrker bakterier. Men gi "nesen" en blodprøve og la den snuse i noen dager, og flaskepunktene vil skifte farge for å indikere hvilke bakterier som det identifiserer.
3 kunstig bukspyttkjertel
Bukspyttkjertelen produserer insulin, og hvis din ikke gjør det, må du injisere deg selv med hormonet manuelt. Diabetikere er derfor fanget i en stressende rutine for kontinuerlig å sjekke blodsukkeret og deretter skyte insulin når behovet oppstår.
Kunstig bukspyttkjertel, slår imidlertid insulin i kroppen din automatisk. Enheten ser mye ut som en vanlig insulinpumpe, som slipper deg insulin kontinuerlig gjennom huden din, men denne overvåker blodsukkeret ditt hele tiden og justerer seg i henhold til dette. Så selv når brukeren sover, er det ingen fare for å falle i sjokk hvis deres sukker faller for lavt.
I motsetning til flere elementer på denne listen, er kunstig bukspyttkjertel ikke fortsatt i noen tidlig utviklingsstadium. Enheten eksisterer veldig mye og har FDA-godkjenning for salg i løpet av september.
2 kunstige øyne
Som vi påpekte tidligere, har vi lenge vært i stand til å gjenopprette hørselen til døve, men å gjenopprette syn til blinde er en mye mer komplisert sak. Når folk mister sitt syn, sender deres retina ikke lenger signaler fra fotoreceptorene til hjernen deres. For å lage et kunstig øye, må vi forstå hvordan netthinnen behandler disse signalene, og det er en kodeforsker som nettopp ikke har klart å sprekke.
Ikke til sist uansett. Men forskere på Weill Cornell Medical College har til slutt klart i det minste med mus og aper. Dette produserte kunstige retinas, hvis sjetonger konverterer bilder til elektroniske signaler, og hvis små projektorer konverterer elektroniske signaler til lys.
Disse kunstige øynene har faktisk gjenopprettet syn til blinde mus. Og oppfølgingsforsøkene på apekatter gir mye håp for eventuelle forsøk på mennesker fordi ape og menneskelige netter fungerer på samme måte.
1 fingre som lagrer digitale filer
Da den finske programmøren Jerry Jalava hadde en motorsykkelulykke i 2008, møtte han en dobbelt tragedie. Først mistet han fingeren, et åpenbart problem for alle som bor for å leve. For det andre måtte han håndtere et medisinsk team som trodde de var komikere, og lærte sitt yrke, en kirurg snakket om at Jalava skulle gå ut og kjøpe en "USB-fingerstasjon".
I stedet for å stryke legen (vanskelig, på grunn av hans skade) tok Jalava kornlinjen som inspirasjon. Han bestemte seg for å fortsette og faktisk bygge en protesfinger som inneholder to gigabyte digital lagring. Han kan nå stikke fingeren inn i en datamaskin bare ved å peeling tilbake neglen for å avsløre USB-kontakten. Han kan også fjerne hele fingeren når som helst og gi den til en venn som skal bruke.
Det neste steget? Jalava planlegger å oppgradere fingeren med en RFID-tag og legge til trådløs støtte. Han vil også legge til mer minne, noe som virker meningsløst for oss. Hvis han trenger mer lagring, har han ni andre fingre han kan hugge av og erstatte med flash-stasjoner.
+ Bonus: Robotplanter vokser røtter
Og nå for noe helt annet. Så langt har vi vist at kroppsdeler blir erstattet, men vi vil nå presentere deg med ... robotplanter. Det er riktig roboter som vokser røtter, som er tiltrukket av vann og reagerer på endringer i jorda.
Du kan stille spørsmål om kunstige røtter, siden plantedeler, i motsetning til menneskelige deler, er ekstremt enkle å duplisere naturlig. Men designer Barbara Mazzolai fra Italian Institute of Technology sier at oppfinnelsen har mange applikasjoner. Roboter som tilpasser seg miljøet kan bidra til romforskning. Og de kan til og med hjelpe leger, som fungerer som fleksible rør for peering i kroppen.
Vi vet ikke hvordan vi føler om det. Sikker, erstatt alle kroppsdelene med maskiner. Men robo-planter vokser i oss? Det er bare rart.