Del:
10 Body Parts Science erstatter
Menneskelige kroppe er skrøbelige, let beskadigede pakker fulde af dele, der aldrig helt kan komme tilbage, når de er gået tabt. Heldigvis arbejder forskere verden over på at erstatte alle dele af kroppen for at gøre os alle cyborgs.
10 Overfølsom elektronisk hud
Skin har det takløse arbejde med at belægge og beskytte hele din krop, hvilket gør det til din mest beskadigede organ. Når du brænder eller riper af en hudstrækning, er din hovedmulighed lige nu at tage noget tilbage fra andre steder på din krop. Men en effektiv syntetisk erstatningshud er måske ikke så langt væk, takket være forskning fra Stanford-forskere.
Stanfords Zhenan Baohas har udviklet et super-fleksibelt, super-holdbart og superfølsomt materiale, som kan danne grundlag for fremtidens syntetiske hud. Folk har forsøgt at udvikle syntetisk hud før, men Baohas materiale håndterer berøringsfølsomheden bedre end nogen forgænger. Den indeholder organiske transistorer og et elastisk lag, så det strækker sig uden at tage skade. Og det er selvdrevet - denne hud indeholder en række elastiske solceller.
9 Beating Hearts skabt i en petriskål
Forskere har længe undersøgt stamcellernes potentiale for at vokse hjerter, og de nåede en vigtig milepæl i år, da de skabte hjertevæv, end det kan slå på egen hånd.
University of Pittsburgh team brugte stamceller lavet af hud til at gøre MCP'er, en speciel slags celle, der virker som en forløber for kardiovaskulært væv. De placerede derefter disse celler på en 3-D stillads designet til at understøtte et mus hjerte. Inden for 20 dage begyndte det nye hjerte at slå ved 40 til 50 slag i minuttet.
Dette hjerte er for svagt til faktisk at pumpe blod, hvilket er den primære årsag til, at nogen vil have et nyt hjerte. Men vævet har meget potentiale til at lappe hjerte muskler, der har lidt skade.
8 Prostetiske Hænder, der Sense Touch
Nuværende protetiske hænder gør lidt ud over at fylde det armformede rum mellem din krop og luften. Sikker på, de kan forstå det rigtigt, og de hjælper i balance, men de mangler en af de menneskelige hånds vigtigste evner - følelsesfølelsen. Personer med proteser kan ikke opdage, om de er i kontakt med et objekt uden at kigge på det direkte.
Et forskergruppe ved University of Chicago har løst dette problem og producerer hænder, der sender elektriske signaler til hjernen. De er begyndt med aber som forsøgspersoner og studerer dyrene for at se, hvordan deres hjerner reagerer på berøring. Når de er udstyret med proteser, der stimulerer deres hjerner på den måde, svarer aberne som om de fysisk berører genstande selv.
Programmering af disse samme signaler til kunstige menneskelige lemmer ville give amputere erstatningshænder i modsætning til noget, vi tidligere har udviklet.
7 tankekontrollerede bioniske ben
Selvom bioniske ben er selvfølgelig en stor velsignelse for amputere, mangler de egentlige nerveforbindelser med kroppen. Som følge heraf er gå på dem besværlige og trættende. Men sidste år var Seattle-borgeren Zac Vawter udstyret med verdens første tankestyrede ben, en bionisk lemmer, der tager signaler direkte fra hans sind.
Denne teknologi eksisterede tidligere for våben, men ben er ret mere komplicerede. Og da et fejlagtigt signal kan sende dig hoppe ud af en bro eller foran en bevægelig bil, har tankestyrede ben brug for mere stringent programmering end tilsvarende våben. Som en af forskerne lægger det delikat: "Hvis du bruger en bionisk arm, og det fejler, kan albuen flytte lidt. Hvis protesbenet fejler ... det kunne være et ganske sikkert problem. "
Vawter klatrede 103 etager af en Chicago skyskraber på sit bioniske ben, men dens designere arbejder stadig på at forbedre det. For at optimere det til daglig brug skal de gøre det endnu tyndere og lettere. Dens efterfølger (iLeg Air?) Kan opfylde hærens angivne mål for et bionisk ben-10.000 trin uden genopladning.
6 Miniature Human Brains
Hjernedød er en smule ulejlighed, hvis du er en fan af at leve, og hvis du søger at erstatte din med et ekstra, er du ude af lykke. Sure, måske vil vi en dag kunne plante hjerner i kranier, men hjernen er ikke bare et andet organ. Den indeholder alle dine tanker og minder. De kan pløje en ny hjerne i hovedet, men du vil stadig være væk, så ideen om at lave kunstige hjerner kan virke absurd.
Men det har ikke stoppet forskere fra at vokse faktiske menneskelige hjerner i et laboratorium. Begyndende med andet end stamceller, har forskere i Østrig i år formået at skabe hjerner svarende til dem i ni uger gamle fostre. Disse miniaturehjerner er størrelsen på ærter og er ude af stand til at tænke så langt. Den ene ting, der holder hjernen fra at vokse ud over dette stadium og bliver fuldt funktionel, er, at de ikke har nogen blodforsyning.
Selv om disse hjerner ikke går ind i alles organer, viser de sig en stor ressource for forskere, der undersøger hjernesygdomme.
53-D trykte ører
Vi har haft teknologien til kunstigt at genoprette hørelsen i årtier, men interne implantater gør intet for de synlige dele af øret. Du ville tro at de store flapper ("pinnae") på begge sider af dit hoved ville være lette at replikere, da de bare er hud og brusk snarere end komplekse organer. I virkeligheden har forskere aldrig gjort et godt stykke arbejde med falske ører. Traditionelle udskiftninger ser ud som plastiklegetøj.
Men forskere i år kom op med en ny metode, der gør fleksible, realistiske ører ud af virkelige celler. Disse celler kommer fra rotter og køer, og de danner en kollagengel, som kan tage form af enhver form.Når den er anbragt i en form af et menneskeligt øre-en form, der er samlet ved hjælp af en 3-D-printer, danner gelen et øre på mindre end en time. Det kunstige øre behøver bare et par dage at vokse i næringsstoffer, før det er klar til at blive implanteret i et fag.
Disse kunstige ører vil være en stor fordel for dem, der lider af skader, eller som har mikrotia, en tilstand, der holder ørerne i evig udvikling.
4Noses det lugtesygdomme
Forskere kan arbejde hårdt på at gøre organer, der matcher kroppens evner, men hvorfor stoppe der?
Når forskere ved University of Illinois satte op for at skabe en enhed, der identificerer kemikalier ved deres duft, slog de sig ikke for følsomheden af den menneskelige næse. I stedet skabte de en kunstig næse, der bruger lugten af bakterier til at identificere og diagnosticere specifikke sygdomme.
Resultatet ser ikke ud som en næse - det er en flaske fyldt med flydende næringsstof, der dyrker bakterier. Men giv næsen en blodprøve og lad det snuse i et par dage, og flaskeens prikker vil ændre farve for at angive, hvilke bakterier der eventuelt identificeres.
3 kunstig pancreas
Bukspyttkjertlen producerer insulin, og hvis din ikke gør det, skal du selv injicere hormonet manuelt. Diabetikere er derfor fanget i en stressende rutine for løbende at kontrollere deres blodsukker og derefter skyde insulin, når behovet opstår.
Kunstig pancreas, dog banke insulin ind i din krop automatisk. Enheden ser meget ud som en almindelig insulinpumpe, som glider insulin kontinuerligt gennem din hud, men denne overvåger dit blodsukker til enhver tid og tilpasser sig i overensstemmelse hermed. Så selv når brugeren sover, er der ingen fare for at falde i chok, hvis deres sukker falder for lavt.
I modsætning til flere ting på denne liste, er kunstig bugspytkirtlen ikke stadig i et tidligt udviklingsstadium. Enheden eksisterer meget og fik FDA godkendelse til salg i løbet af september.
2 kunstige øjne
Som vi tidligere har påpeget, har vi længe været i stand til at genoprette hørelsen til døve, men genopbygning af blinde er et meget mere kompliceret spørgsmål. Når folk mister deres syn, sender deres retina ikke længere signaler fra deres fotoreceptorer til deres hjerner. For at lave et kunstigt øje, skal vi forstå, hvordan nethinden behandler disse signaler, og det er en kodeforsker, der bare ikke har været i stand til at knække.
Ikke for nylig alligevel. Men forskere ved Weill Cornell Medical College har i sidste ende lykkedes i det mindste med mus og aber. Dette producerede kunstige retinas, hvis chips konverterer billeder til elektroniske signaler, og hvis små projektorer konverterer elektroniske signaler til lys.
Disse kunstige øjne har faktisk genskabt syn på blinde mus. Og opfølgningsforsøgene på aber giver meget håb om eventuelle forsøg på mennesker, fordi abe og menneskelige nethanker fungerer på samme måde.
1 fingre, der gemmer digitale filer
Da den finske programmør Jerry Jalava havde en motorcykelulykke i 2008, stod han over for en dobbelt tragedie. For det første tabte han sin finger, et indlysende problem for enhver, der skriver for en levende. For det andet var han nødt til at beskæftige sig med et lægehold, der troede at de var komikere - lærte på hans erhverv, en kirurg snakkede om at Jalava skulle gå ud og købe et "USB-fingerdrev."
I stedet for at kvæle lægen (vanskeligt på grund af hans skade) tog Jalava kornlinjen som inspiration. Han besluttede at gå videre og faktisk bygge en protesfinger, der indeholder to gigabyte digital lagring. Han kan nu stikke fingeren ind i en computer lige ved at skrælle neglen for at udsætte USB-stikket. Han kan også fjerne hele fingeren til enhver tid og aflevere den til en ven til at bruge.
Det næste skridt? Jalava planlægger at opgradere fingeren med et RFID-tag og tilføje trådløs support. Han vil også tilføje mere hukommelse, hvilket virker meningsløst for os. Hvis han har brug for mere opbevaring, har han ni andre fingre, han kan hugge og udskifte med flashdrev.
+ Bonus: Robotplanter vokser rødder
Og nu for noget helt andet. Hidtil har vi vist, at kroppens dele er udskiftet, men vi vil nu gerne præsentere dig for ... robotplanter. Det er rigtige robotter, der vokser rødder, som tiltrækkes af vand og reagerer på ændringer i jorden.
Du kan måske stille spørgsmål om kunstige rødder, da plantedele, i modsætning til menneskelige dele, er meget nemme at duplikere naturligt. Men designer Barbara Mazzolai fra Italian Institute of Technology siger, at opfindelsen har mange applikationer. Roboter, der tilpasser sig miljøet, kan hjælpe med udforskning af rummet. Og de kan endda hjælpe læger, der fungerer som fleksible rør til peering i kroppen.
Vi ved ikke, hvordan vi føler om det. Sikker på, udskift alle vores kropsdele med maskiner. Men robo-planter vokser inde i os? Det er bare underligt.