Hoe bionica je leven zal verlengen en verbeteren

Advertentie

Beschouwd als een science fiction pipedream, is de wetenschap van bionica vaak gezien als sinister. In de echte wereld hebben deze technologieën echter het potentieel om uw levensduur te verlengen en uw levenskwaliteit te verbeteren naarmate u ouder wordt.

Bekijk deze video om een ​​idee te krijgen hoe ver de technologie is gekomen.

Het TED-gesprek van de ingenieur in de video, Hugh Herr, is iets we hebben eerder gedekt 5 Verbazingwekkende TED-gesprekken die de manier waarop u over geneeskunde denkt zullen veranderenDeze vijf TED-talks geven ons hints over baanbrekend wetenschappelijk onderzoek en de kwaliteit van leven die we ooit zouden kunnen ervaren Lees verder , en is zeker een horloge waard.

Beperkingen van het lichaam

Veel mensen zijn bang om ouder te worden - en terecht. Naarmate we ouder worden, beginnen onze lichamen uiteindelijk stuk voor stuk te falen. Het is iets dat u kunt vertragen door goede voeding, preventieve medische zorg en lichaamsbeweging - maar vroeg of laat komt bijna iedereen in een lichaam terecht dat niet meer kan doen wat hij of zij doet genieten. Als je het niet wilt verdragen, is je enige optie om het te vervangen. Of, als je preuts bent om ledematen en organen af ​​te snijden, vergroot het dan.

Aangedreven exoskeletten Bionic Humans: Exoskeleton Technology herdefinieert grenzenExoskeletonderzoek is al meer dan een eeuw aan de gang, wat heeft geresulteerd in een aantal levensvatbare prototypes. Verrassend genoeg richten ze zich echter minder op bovenmenselijke kracht en meer op het verbeteren van uithoudingsvermogen en levenskwaliteit. Lees verder klinkt misschien als sciencefiction, maar dat is het wel verre van nieuw Bionic Humans: Exoskeleton Technology herdefinieert grenzenExoskeletonderzoek is al meer dan een eeuw aan de gang, wat heeft geresulteerd in een aantal levensvatbare prototypes. Verrassend genoeg richten ze zich echter minder op bovenmenselijke kracht en meer op het verbeteren van uithoudingsvermogen en levenskwaliteit. Lees verder . Een vroeg hydraulisch en elektrisch pak dat in staat was om 110 kg op te tillen, werd al in 1965 ontwikkeld door het Amerikaanse leger. Dit was gebaseerd op studies van de Cornell Aeronautical Laboratories van Buffalo, New York, naar Man-Amplifiers, al in 1960. De 'Hardiman', zoals hij werd genoemd, was niet helemaal succesvol, maar maakte de weg vrij voor verdere militaire toepassingen.

Wetenschappers hebben echter hun potentieel niet alleen gezien als een instrument voor het leger.

Waarschijnlijk het meest opvallende voorbeeld is de Japanse HAL (Hybrid Assistive Limb), een exoskelet dat is gemaakt om de mogelijkheden van het lichaam - vooral voor mensen met spinale of neurologische aandoeningen, zoals die geproduceerd door een beroerte. Voor slachtoffers van een beroerte en een dwarslaesie kan HAL helpen om weer te lopen - net als ReWalk, een commercieel systeem dat wordt aangedreven door een batterij en wordt geleid met behulp van een op de pols gemonteerde bediening. Evenzo is het LIFESUIT een ander exoskelet gericht op gehandicapten, ontwikkeld door Monty K. Reed bij zijn North Seattle Robotics Group; Reed bleef achter met rugletsel na een parachute-ongeluk en raakte geïnteresseerd in exoskeletten na het lezen van Robert Heinlein's beschrijving van krachtpantser in zijn roman uit 1959, Starship Troopers.

Het onderzoek voor het They Shall Walk-project is voltooid en het LIFESUIT is bezig met het inzamelen van de $ 2 miljoen om begin productie in 2017 en distributie naar therapieklinieken en sportscholen.

Exoskeletten zijn zeer geschikt voor zowel medische als militaire toepassingen, maar ze bieden ook een kans voor ouder wordende lichamen om door te gaan met zware taken. Hier is een geweldige demonstratie van HAL-tillen van 88 lbs (40 kg) - een opmerkelijke prestatie, aangezien het bijna geen kracht van de gebruiker vereist. Deze technologie kan ouderen een enorme mate van onafhankelijkheid teruggeven.

Synthetische organen

Kracht en vermoeidheid is niet de enige zorg: gemiddeld 18 mensen in de VS sterven elke dag door een tekort aan orgaandonoren. In 2013 stierven er 4.453 in afwachting van alleen een niertransplantatie.

3D-printen kan verwikkeld zijn in zorgen over het maken van je eigen wapens - zelfs CBS 'briljant Elementair het onderwerp aangepakt (wat sommige mensen van streek maakte) - maar 3D-printen is goed voor veel, veel meer 5 Verbazingwekkende 3D-afdruktoepassingen die u moet zien om te gelovenWat zou je doen met een 3D-printer? Als de mensen die deze applicaties ontwikkelen er iets over te zeggen hebben, zal het u misschien verbazen. Lees verder . Wetenschappers hebben het kunnen menselijk weefsel afdrukken Hoe 3D-printen mensen op een dag mogelijk kunnen zijnHoe werkt bioprinting? Wat kan er geprint worden? En ooit een volledig mens kunnen printen? Lees verder voor een poosje. Lange tijd was vascularisatie de grootste beperkende factor, waardoor er bloedvaten ontstonden die het weefsel van zuurstof en voedingsstoffen voorzagen.

Dat veranderde vorig jaar allemaal, toen Amerikaanse en Australische wetenschappers het vermogen ontwikkelden om haarvaten te bio-printen. Dr. Luiz Bertassoni van de Universiteit van Sydney geeft toe dat het afdrukken van orgels tientallen jaren verwijderd kan zijn, maar dat ze nu “kunnen beginnen te praten over grotere, meer complexe weefsels die langer kunnen overleven. ” Ondertussen gaat het onderzoek door met het creëren van transgene varkensorganen waar veilig in geïmplanteerd kan worden mensen.

Om het probleem vanuit een andere hoek aan te pakken, is het ook mogelijk om een ​​aantal interne organen te vervangen door puur mechanische vervangingen. Twee jaar geleden waren de media en tijdschriften dol op Bionic Man, een robot van $ 1 miljoen gemaakt van kunstmatige lichaamsdelen - inclusief de bloedsomloop. Het systeem is bedoeld om te laten zien hoeveel van het menselijk lichaam we kunnen vervangen of aanvullen met robotica.

Forget The Six Million Dollar Man: deze Bionic Man kreeg de bijnaam Frank (naar Victor Frankenstein).

De robot heeft een hart dat kunstmatig zuurstofrijk bloed door het lichaam pompt. Het heeft ook een milt, nier en alvleesklier, maar geen spijsvertering, lever of hersenen. In plaats daarvan wordt het bediend via Bluetooth. De ‘huid’ is gemaakt van een polymeer, gevuld met een miljoen sensoren om aanrakings- en temperatuurveranderingen te detecteren, en wordt aangedreven door 26 afzonderlijke motoren.

Het maakt ook gebruik van een Rex exoskelet, een "handsfree, zelfondersteunend, onafhankelijk bestuurd robotloopapparaat" en 3D-printen om een ​​luchtpijp en schedelimplantaat te creëren.

Het systeem is nog niet perfect - het 'bloed' is eigenlijk een 'synthetische zuurstofdrager' - kleine polymeer- en ijzerdeeltjes, die zuurstof vervoeren maar niet alle functies van bloed vervullen. Bovendien zijn verschillende van haar organen slechts prototypes. Hij blijft een mooi voorbeeld van wat mogelijk is: bionische nieren zouden de noodzaak van een dialyse-eenheid kunnen elimineren, een kunstmatige alvleesklier zou de bloedsuikerspiegel reguleren; en de milt speelt een sleutelrol bij het filteren van uw bloed als onderdeel van uw immuunsysteem.

Tegenwoordig lijden duizenden mensen op transplantatielijsten die op deze organen wachten, en het vermogen om ze te fabriceren kan enorm veel goeds doen.

Beperkingen van de geest

Natuurlijk is het niet alleen de levensduur, maar ook de kwaliteit. Velen van ons maken zich zorgen over dementie en die angsten zijn gegrond. Een studie van Alzheimer’s Disease International ontdekte dat in 2013 naar schatting 44,4 miljoen mensen wereldwijd dementie hadden, een cijfer dat waarschijnlijk zal zijn als gevolg van onze groeiende levensduur en wereld stijgen tot ongeveer 75 miljoen in 2030 en 135,5 miljoen in 2050 bevolking. Er zijn spraakmakende zaken zoals de voormalige Amerikaanse president Ronald Reagan, burgerrechtenactivist Rosa Parks en de productieve romanschrijver Sir Terry Pratchett, een welsprekende schrijver die waarschuwt:

"Er is niet één soort dementie. Er zijn geen dozijn soorten. Er zijn honderdduizenden. Elke persoon die met een van deze ziekten leeft, zal op een unieke, destructieve manier worden getroffen... Er is geen duidelijk uitgezet pad naar het verloop van deze ziekten. Dementie valt die facetten aan die ons maken tot wie we zijn, en het is een zeer persoonlijke aanval die voorspelling trotseert. "

Het is duidelijk dat we deze ziekte uiteindelijk volledig willen verslaan en een volledige genezing willen bieden. Zolang dat niet mogelijk is, kunnen draagbare technologieën een krachtig hulpmiddel zijn om patiënten een bepaalde levenskwaliteit te herstellen. De evolutie van Het internet der dingen Wat is het internet der dingen?Wat is het internet der dingen? Hier is alles wat u moet weten, waarom het zo spannend is, en enkele risico's. Lees verder into a Contextual Web kan hulp bieden aan diegenen die worstelen om onafhankelijk te blijven, vooral omdat het gericht is op personalisatie en relevantie; Als u de situaties en problemen van de gebruikers begrijpt, is informatie direct beschikbaar zonder dat u hoeft te zoeken.

De huidige browser-add-ons en widgets zijn goede voorbeelden van deze groeiende interesse in interactiviteit en gemak. Apture is bijvoorbeeld opgericht in 2007 en werd gebruikt door mediagiganten als De econoom en The Washington Post om een ​​nieuwe dynamiek toe te voegen aan pagina's die multimedia gebruiken en die sindsdien zijn overgenomen door Google. Evenzo filteren de semantische algoritmen van Zemanta door blogposts om aanvullende inhoud zoals links en foto's te suggereren, de laatste haalt ze uit sites met stockafbeeldingen, met aandacht voor copyright.

Dit moet de wereld allemaal toegankelijker maken en het individualisme versterken. Google Glass heeft zeker veel kritiek gekregen, maar stel je voor hoe nuttig het zou kunnen zijn voor een Alzheimer lijder, door hen herinneringen, apps en contactgegevens te verstrekken - in wezen ter vervanging van enkele van hun verloren gegevens herinneringen.

Ondanks de kille ontvangst blijft Google Glass voor altijd een krachtig hulpmiddel. We zijn al written over zijn mogelijke opvolger, de Google Contact Lens, onderzoek waarvoor voordelig klinkt voor mensen met diabetes of zelfs kleurtekorten!

Wordt u geüpgraded?

In 1966 namen Dr. Kit Pedlar en Gerry Davis kennis van het ongemak rond bionica en creëerden ze de Cybermen voor De tiende planeet, een Doctor who serie waarin de dokter en een team op een poolbasis angstaanjagende reflecties van onszelf kregen. De Cybermen blijven een hardnekkige bedreiging, die voor het laatst verscheen in die van vorig jaar Dark Water / Death in Heaven.

Waarom zijn de cybermannen nog steeds in de buurt, terwijl er zo veel Doctor Who-schurken zijn gevallen? Omdat de angst die ze vertegenwoordigen nog steeds relevant is! Ze vertegenwoordigen de gruwel van het vervormde zelf. Die angst leeft nog steeds, maar we moeten oppassen dat we het niet wijs noemen. De angst voor cybernetica vertegenwoordigt uiteindelijk een misleide en oppervlakkige reactie op een steeds belangrijker idee.

Bionica kan ons langer, gezonder en gelukkiger laten leven. Denk je dat er een grens is die we niet mogen overschrijden? Wissel je een paar delen uit als het zover is? Laat het ons weten in de comments!

Afbeeldingscredits: Toy Collection Redux 21 van Joad Henry; Hardiman I via Wikimedia Commons.