Учёные постепенно приближаются к тому, чтобы собрать полностью бионического человека, словно конструктор из деталей. Количество органов в человеческом теле, которые можно заменить хирургическим путём, велико как никогда.
Журнал LiveScience предлагает список самых интересных достижений современной бионики.
Восстановление костей
Ещё с 60-х гг учёным известно о белках, которые стимулируют восстановление костной ткани на повреждённых участках. К сожалению, технология никогда не работала нормально. Только в 2005 году был создан искусственный протеин, который воздействовал точно на определённый вид костной ткани. Протеин назвали UCB-1, и как раз сейчас начинается его активное использование в практической медицине.
Микросхема вместо гиппокампа
Заменить часть мозга не так просто, как восстановить кусочек обычного органа, но скоро даже это станет возможно. В университете Южной Калифорнии разработали чип, выполняющий функции гиппокампа (это важный участок мозга, который отвечает за кратковременную память, а именно за переход отдельных воспоминаний из кратковременной памяти в долговременную). Он повреждается при болезни Альцгеймера и других заболеваниях, так что подобный имплантант может вернуть многим людям полноценную жизнь. Автор изобретения Теодор Бергер в настоящее время продолжает тестировать свой микрочип.
Искусственные клетки
Зачастую, когда нужно ввести в организм лекарство, таблетки или инъекция не справляются с транспортировкой вещества до нужного участка тела. Профессор биоинженерии Дэниел Хаммер из университета Пенсильвании предлагает лучшее решение: искусственные клетки из полимеров, которые могут легко путешествовать по кровеносным сосудам по всему организму и доставить лекарство куда угодно.
Новые руки
Интеллектуальные протезы нового поколения подключаются к нервным окончаниям из мозга, так что управлять ими можно как обычными руками: миниатюрные моторы включаются буквально усилием мысли. Сигнал идёт по тем же самым нервным окончаниям, которые использовались для управления конечностью до её потери. В данный момент учёные продолжают калибровку системы, чтобы воспринимать нервные импульсы более чётко. Они хотят также добавить обратную связь, чтобы в мозг поступала информация с сенсоров на руке о температуре, вибрации и давлении.
Мобильная почка
Для людей с поражёнными почками поддержание организма в нормальном состоянии — вывод токсинов и поддерживание нормального баланса в крови — требует длительных процедур. Несколько часов они подключены к большой машине, выполняющей диализ. Новая портативная почка достаточно мала и легка, так что её можно даже носить с собой. Она полностью автономна и работает даже лучше, чем стандартная машина для диализа, потому что выполняет свою функцию 24 часа в сутки 7 дней в неделю, как настоящая почка.
Бесчувственный вкус
Специально для производителей питания учёные из университета Техаса создали электронный язык, который чётко отличает один вкус от другого. Микросенсоры фиксируют содержание различных видов сахаров в продукте и изменяют цвет в зависимости от этого. Такой язык не способен понять, где хороший вкус, а где плохой, но зато с его помощью можно точно зафиксировать вкус конкретного натурального продукта, а потом подобрать искусственную смесь, которая будет на вкус точно такой же.
Портативная поджелудочная железа
Уже в ближайшие годы на рынке появится устройство, способное частично взять на себя функции поджелудочной железы. Как известно, именно этот орган содержит эндокринные железы, выделяющие инсулин и глюкагон — гормоны, регулирующие метаболизм углеводов. Эти гормоны обладают противоположным действием: глюкагон повышает, а инсулин понижает уровень сахара в крови. Новое устройство сразу и измеряет уровень сахара в крови, и выделяет инсулин в нужных количествах, значительно облегчая жизнь диабетикам.
Умное колено
Нормальное человеческое колено не обладает совершенно никаким интеллектом, в отличие от искусственного аналога, созданного в MIT. Если прежние репликанты для колена нужно было программировать, то это совершенно автономно способно подстраиваться под хозяина, перенимать его манеру ходьбы. Сенсоры учитывают даже тип обуви и поверхность, по которой человек идёт.
Восстановление функциональности corpora cavernosa
Специалисты из Wake Forest University сумели вырастить в лабораторных условиях новую мышцу corpora cavernosa, которая является «мотором» репродуктивного органа мужчины, наполняя пенис кровью во время эрекции. Эксперимент на кроликах завершился удачно: после удаления старой мышцы была создана новая и функционировала нормально уже через месяц после операции.
Журнал LiveScience предлагает список самых интересных достижений современной бионики.
Восстановление костей
Ещё с 60-х гг учёным известно о белках, которые стимулируют восстановление костной ткани на повреждённых участках. К сожалению, технология никогда не работала нормально. Только в 2005 году был создан искусственный протеин, который воздействовал точно на определённый вид костной ткани. Протеин назвали UCB-1, и как раз сейчас начинается его активное использование в практической медицине.
Микросхема вместо гиппокампа
Заменить часть мозга не так просто, как восстановить кусочек обычного органа, но скоро даже это станет возможно. В университете Южной Калифорнии разработали чип, выполняющий функции гиппокампа (это важный участок мозга, который отвечает за кратковременную память, а именно за переход отдельных воспоминаний из кратковременной памяти в долговременную). Он повреждается при болезни Альцгеймера и других заболеваниях, так что подобный имплантант может вернуть многим людям полноценную жизнь. Автор изобретения Теодор Бергер в настоящее время продолжает тестировать свой микрочип.
Искусственные клеткиЗачастую, когда нужно ввести в организм лекарство, таблетки или инъекция не справляются с транспортировкой вещества до нужного участка тела. Профессор биоинженерии Дэниел Хаммер из университета Пенсильвании предлагает лучшее решение: искусственные клетки из полимеров, которые могут легко путешествовать по кровеносным сосудам по всему организму и доставить лекарство куда угодно.
Новые руки
Интеллектуальные протезы нового поколения подключаются к нервным окончаниям из мозга, так что управлять ими можно как обычными руками: миниатюрные моторы включаются буквально усилием мысли. Сигнал идёт по тем же самым нервным окончаниям, которые использовались для управления конечностью до её потери. В данный момент учёные продолжают калибровку системы, чтобы воспринимать нервные импульсы более чётко. Они хотят также добавить обратную связь, чтобы в мозг поступала информация с сенсоров на руке о температуре, вибрации и давлении.
Мобильная почкаДля людей с поражёнными почками поддержание организма в нормальном состоянии — вывод токсинов и поддерживание нормального баланса в крови — требует длительных процедур. Несколько часов они подключены к большой машине, выполняющей диализ. Новая портативная почка достаточно мала и легка, так что её можно даже носить с собой. Она полностью автономна и работает даже лучше, чем стандартная машина для диализа, потому что выполняет свою функцию 24 часа в сутки 7 дней в неделю, как настоящая почка.
Бесчувственный вкус
Специально для производителей питания учёные из университета Техаса создали электронный язык, который чётко отличает один вкус от другого. Микросенсоры фиксируют содержание различных видов сахаров в продукте и изменяют цвет в зависимости от этого. Такой язык не способен понять, где хороший вкус, а где плохой, но зато с его помощью можно точно зафиксировать вкус конкретного натурального продукта, а потом подобрать искусственную смесь, которая будет на вкус точно такой же.
Портативная поджелудочная железа
Уже в ближайшие годы на рынке появится устройство, способное частично взять на себя функции поджелудочной железы. Как известно, именно этот орган содержит эндокринные железы, выделяющие инсулин и глюкагон — гормоны, регулирующие метаболизм углеводов. Эти гормоны обладают противоположным действием: глюкагон повышает, а инсулин понижает уровень сахара в крови. Новое устройство сразу и измеряет уровень сахара в крови, и выделяет инсулин в нужных количествах, значительно облегчая жизнь диабетикам.
Умное коленоНормальное человеческое колено не обладает совершенно никаким интеллектом, в отличие от искусственного аналога, созданного в MIT. Если прежние репликанты для колена нужно было программировать, то это совершенно автономно способно подстраиваться под хозяина, перенимать его манеру ходьбы. Сенсоры учитывают даже тип обуви и поверхность, по которой человек идёт.
Восстановление функциональности corpora cavernosa
Специалисты из Wake Forest University сумели вырастить в лабораторных условиях новую мышцу corpora cavernosa, которая является «мотором» репродуктивного органа мужчины, наполняя пенис кровью во время эрекции. Эксперимент на кроликах завершился удачно: после удаления старой мышцы была создана новая и функционировала нормально уже через месяц после операции.
