สร้างชายหกล้านดอลลาร์

ส่วนต่าง ๆ ของร่างกายที่ถอดเปลี่ยนได้นั้นดูเหมือนอะไรบางอย่างจากภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์ (หรือสยองขวัญ) แต่สำหรับผู้ที่ไม่มีแขนขาที่ต้องการการปลูกถ่ายอวัยวะหรือมีความบกพร่องทางการมองเห็นหรือการได้ยินมันอาจหมายถึงการเช่าใหม่ในชีวิตด้วยวิศวกรชีวการแพทย์ที่มีความท้าทาย

ใคร ๆ ก็สามารถจินตนาการถึงอนาคตที่มนุษย์เลือกที่จะมีส่วนต่าง ๆ ของร่างกายที่ทำงานแทนด้วยชิ้นส่วนที่สามารถให้ความสามารถเหนือมนุษย์ แต่วิสัยทัศน์ของไซบอร์กจะถูกลืมไปอย่างรวดเร็วเมื่อบุคคลที่สูญเสียการมองเห็นได้รับการบูรณะด้วยการฝังจอประสาทตาที่ใช้พลังงานจากไมโครชิพหรือนักเต้นมืออาชีพที่สูญเสียขาของเธอในโศกนาฏกรรมระดับชาติ

การทดสอบขีด จำกัด ของจำนวนร่างกายมนุษย์ที่สามารถทำซ้ำและแทนที่นักจิตวิทยาชาวสวิส Bertolt Meyer ทำงานกับวิศวกรหุ่นยนต์เพื่อสร้างหุ่นจำลองตามตัวเขาเอง เมเยอร์มีแขนเทียม - การปฏิวัติล้ำยุค i-limb ซึ่งได้รับการบันทึกไว้ในสารคดีของบีบีซี วิธีการสร้างมนุษย์ไบโอนิค ดังนั้นเขาจึงอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมในการรวบรวมหุ่นยนต์เร็กซ์จากอาเรย์ของขาเทียมแม้กระทั่งทำให้เขามีระบบไหลเวียนโลหิต เมื่อเผชิญหน้ากับหุ่นยนต์ที่มีหน้าตาของตัวเองและมีร่างกายที่น่าขยะแขยงเมเยอร์ก็รู้สึกเศร้าในตอนแรก แต่ความกังวลของเขาก็ถูกไล่ออกอย่างรวดเร็วเมื่อเร็กซ์นำทางโลกได้ดีและดึงดูดผู้คนไปพร้อมกัน

ในขณะที่เร็กซ์ไม่ได้แทนที่เราอย่างเต็มที่ในเวลาไม่นานเขาทำหน้าที่เป็นแบบจำลองสำหรับสิ่งที่เป็นไปได้เมื่อความฉลาดทางเทคโนโลยีเข้ากับชีววิทยา ลองดูตัวอย่างสไลด์โชว์ของเรา

1 ผิว

ผิวหนังเทียมสามารถสัมผัสได้จริงกับบุคคลที่สัมผัส แต่อาจไม่รู้สึกถึงผู้รับการปลูกถ่ายมากนัก นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีเทคชั่น - อิสราเอลได้ทำการสร้างผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อการสัมผัสมากกว่าทางเลือกถึง 10 เท่าด้วยการใช้อนุภาคนาโนที่ปกคลุมด้วยทองคำ monolayer e-skin นั้นมีความยืดหยุ่นและสามารถตรวจจับความดันอุณหภูมิและความชื้นได้

• 2 กะโหลก

  ผู้หญิงในเนเธอร์แลนด์ที่ทนทุกข์ทรมานจากโรคกระดูกมีกะโหลกหนาที่คุกคามชีวิตของเธอ แพทย์ที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยอูเทรคต์หันไปใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างกะโหลกศีรษะใหม่สำหรับเธอ ด้วยแรงกดดันจากสมองของเธอความยากลำบากที่เธอมีกับการมองเห็นและการควบคุมมอเตอร์ก็หายไป

  
  เด็กผู้หญิงคนหนึ่งในประเทศจีนได้รับการช่วยเหลือจากกะโหลกศีรษะแบบ 3 มิติไทเทเนียมหลังจากได้รับความทุกข์ทรมานจากโรค hydrocephalus หัวของเธอโตขึ้นสี่เท่าของขนาดปกติ แพทย์นำกะโหลกศีรษะของเธอออกไปบางส่วนแล้วถ่ายของเหลวออกและแทนที่ด้วยกระดูกที่ฝังไว้



3 สมอง

การฟื้นฟูการทำงานของสมองที่หายไปนั้นมักจะถูกทิ้งไว้ที่สมองนั่นเอง แต่มันก็แสดงให้เห็นว่าสมองน้อยเทียมบนชิปได้รับการฟื้นฟูการทำงานของสมองที่หายไปในหนู ที่มหาวิทยาลัยเทลอาวีฟของอิสราเอลนักวิจัยได้ตัดการเชื่อมต่อสมองของหนูซึ่งป้องกันไม่ให้กระพริบตาเมื่อตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้น หลังจากปลูกฝังชิปพวกเขาสามารถสอนหนูให้กระพริบตาในการตอบสนอง นักวิจัยเชื่อว่าสิ่งที่ค้นพบของพวกเขาสามารถทำได้เหนือกว่าการกู้คืนการทำงานและเพิ่มความสามารถของสมอง


นอกเหนือไปจากแบบจำลองหนูแล้วทีมวิจัยที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์กก็สามารถจัดทำหน้าที่แขนจากคนที่เป็นอัมพาตได้ 10 ปีสู่แขนหุ่นยนต์ โดยการฝังสองขั้วของอิเล็กโทรดเข้าไปในสมองของชายคนนั้นและต่อกับเครื่องรับกับกะโหลกศีรษะของเขาทำให้เขารู้สึกถึงความรู้สึกผ่านทางแขนและควบคุมมันให้เพียงพอเพื่อที่เขาจะได้ถือแก้วและทำงานอื่น ๆ


ในขณะเดียวกัน DARPA กำลังค้นหาการปลูกถ่ายสมองที่อาจส่งผลในการปรับปรุงความสามารถทางจิตของมนุษย์ องค์กรมีภาระผูกพัน $ 62 ล้านในการพัฒนาการปลูกถ่ายที่จะถ่ายโอนข้อมูลระหว่างสมองและอุปกรณ์ หน่วยงานรับทราบอย่างแบ็คแฮนด์ว่าเป้าหมายอาจไม่สามารถทำได้โดยการสังเกตว่าความสำเร็จนั้นจะนำไปสู่ ​​"การบูรณาการที่ก้าวหน้าในหลายสาขาวิชารวมถึงประสาทวิทยาศาสตร์ชีววิทยาสังเคราะห์อิเล็กทรอนิกส์อิเล็คทรอนิคส์พลังงานต่ำโฟโตนิก



4 ตา

แม้เมื่อมองเห็นเป็น 20/20 ก็ไม่ได้ตรงไปตรงมา การเห็นภาพเป็นกระบวนการที่มีหลายขั้นตอนไม่ใช่ขั้นตอนเดียวและจะดำเนินการผ่านเว็บประสาทที่ละเอียดอ่อน ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดนักวิจัยกำลังทำงานเกี่ยวกับอวัยวะจอประสาทตาแบบเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อคืนค่าสายตาให้กับผู้ที่ตาบอดซึ่งเป็นผลมาจากสภาพจอประสาทตาบางอย่างเช่นเรตินitisรงควัตถุและจอประสาทตาเสื่อม รากฟันเทียมจะกระตุ้นเซลล์ประสาทจอประสาทตาทำให้ส่วนหนึ่งของกระบวนการทางสายตาที่ได้รับผลกระทบเชิงลบจากโรคจอประสาทตาเสื่อม ซึ่งแตกต่างจากการปลูกถ่ายก่อนหน้านี้ที่ต้องพึ่งพาแหล่งจ่ายไฟเกินกำลังการปลูกถ่ายของทีมสแตนฟอร์ดได้รับพลังของมันโดยการแปลงแสงเป็นกระแสไฟฟ้าผ่านแว่นตาหนึ่งคู่ ระบบนี้อยู่ในการทดลองทางคลินิกที่โรงพยาบาลตาแห่งชาติ Quinze-Vingts ในปารีส



5 หู

มันบอกว่าเมื่อคุณสูญเสียความรู้สึกของคุณคนอื่น ๆ คมชัด ไม่ต้องการทิ้งหลักฐานไว้อย่างนั้นริชชี่ซึ่งสูญเสียการมองเห็นมีหูฟังฝังอยู่ในหูของเขาโดยศิลปินที่ดัดแปลงร่างกาย หูฟังใช้แม่เหล็กที่ทำงานเป็นลำโพงและคอยล์เพื่อส่งเสียงและขยายสิ่งที่ลีได้ยินอย่างมากเพื่อให้เขาสามารถนำทางโลกโดยใช้การสะท้อนตำแหน่ง



6 ขากรรไกร

ขากรรไกรพิมพ์ด้วยเลเซอร์เผา 3 มิติได้รับการปลูกฝังอย่างประสบความสำเร็จจากผู้หญิงที่สูญเสียตัวเองผ่านการติดเชื้อกระดูก กรามประกอบด้วยหลายพันชั้นและได้รับการเคลือบ bioceramic ทางออกคืองานของแพทย์ที่มหาวิทยาลัย Hasselt ในเนเธอร์แลนด์

• 7 หัวใจประดิษฐ์

  การรอผู้บริจาคหัวใจอาจเป็นสิ่งที่ผู้ป่วยไม่สามารถอยู่รอดได้ เพื่อให้พวกเขามีเวลามากขึ้นนักวิจัยจึงพัฒนา SynCardia ซึ่งเป็นหัวใจเทียม SynCardia แทนที่วาล์วและช่องและทำงานกับแหล่งจ่ายไฟภายนอกทำให้ผู้ป่วยออกจากโรงพยาบาลและดำเนินชีวิตต่อไป คำเตือน: แม้ว่าจะมีปัญหาบางอย่างเมื่อเร็ว ๆ นี้รวมถึงความตายที่อาจเกิดขึ้นเป็นผลมาจากคอมเพรสเซอร์ล้มเหลว



8 แขน

Segway ไม่ได้ไปทุกที่ แต่นักประดิษฐ์ Dean Kamen ได้เปลี่ยนมาใช้แขนเทียมที่ควบคุมจิตใจได้ แขน Deka มีขนาดและน้ำหนักของแขนเฉลี่ยและช่วยให้การควบคุมมอเตอร์ขนาดเล็กดีพอที่ผู้สวมใส่สามารถหยิบองุ่น แขนได้รับการพัฒนาเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ DARPA และขณะนี้ได้รับการอนุมัติจาก FDA

• 9 ขา

  Hugh Herr มีแรงจูงใจมากกว่าการสร้างขาไบโอนิค - เขาสวมมัน หลังจากสูญเสียขาไปเป็นอาการบวมเป็นน้ำเหลืองในขณะที่ปีนเขาเริ่มปรับเปลี่ยนขาเทียมของเขา ตอนนี้เขาเป็นผู้อำนวยการของกลุ่ม Biomechatronics Group ที่ MIT Media Lab และได้นำทีมที่ทำขาเทียมที่เคลื่อนไหวในลักษณะที่มีความเป็นชีวภาพมากกว่ากลไก หุ่นยนต์ข้อเท้าเท้าเทียมที่ทีมออกแบบขึ้นเป็นครั้งแรกที่เปิดใช้งานการเดินตามธรรมชาติ



10 ไต

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Huazhong ในประเทศจีนทำไตขนาดเล็กผ่านการพิมพ์ 3 มิติ พวกมันประกอบไปด้วยเซลล์ที่มีชีวิต 90 เปอร์เซ็นต์และทำหน้าที่คล้ายไตจริง ด้วยการปรับแต่งและความก้าวหน้าเล็กน้อยมีความเป็นไปได้ที่พวกเขาจะพร้อมสำหรับการปลูกฝังให้เป็นหนึ่งวัน