10人体器官科学正在取代

  • A+
所属分类:技术

人体脆弱,易损坏,包装内的零件一旦丢失就永远无法完全恢复原状。幸运的是,世界各地的研究人员都在致力于替换身体的每一个部分,使我们成为所有人。

10超敏电子皮肤

 

10人体器官科学正在取代

皮肤的涂层和保护您的整个身体,这是最容易损坏的器官,这是令人费力的工作。当您烧伤或撕裂皮肤时,目前的主要选择是从身体的其他部位重新移植一些。但是,得益于斯坦福大学科学家的研究,有效的合成替代皮肤可能还差得远。

斯坦福大学的珍娜宝哈斯(Zhenan Baohas)已经开发出一种超柔,超耐用和超敏感的材料,可以作为未来合成皮肤的基础。人们以前曾尝试开发合成皮肤,但是Baohas的材料比任何以前的产品都具有更好的触感。它包含有机晶体管和一层弹性材料,使其伸展而不会受到损害。它是自供电的,这种皮肤包含一系列弹性的太阳能电池。

9培养皿中产生的心跳

10人体器官科学正在取代

科学家们长期以来一直在研究干细胞在心脏生长方面的潜力,今年他们创造出了自己无法跳动的心脏组织时就达到了一个重要的里程碑。

匹兹堡大学研究小组使用皮肤制造的干细胞制造MCP,MCP是一种特殊的细胞,可作为心血管组织的前体。然后,他们将这些细胞放在旨在支持小鼠心脏的3-D支架上。在20天之内,新心脏开始以每分钟40至50次的速度跳动

这颗心脏太虚弱,无法实际抽血,这是任何人想要新心脏的主要原因。但是该组织具有修补受损肌肉的潜力。

8触觉的假手

10人体器官科学正在取代

当前的假手除了填充人体和空气之间的手臂状空间外,几乎无济于事。当然,他们可以把握一切,并在平衡中提供帮助,但它们缺乏人手最重要的能力之一-触觉。有义肢的人如果不直接看物体就无法检测是否与物体接触。

芝加哥大学的一个研究小组解决了这个问题,产生了将电信号发送到大脑的手。他们从猴子作为测试对象开始,研究动物以观察大脑对触摸的反应。当猴子用假手以这种方式刺激大脑时,它们的反应就好像它们自己在物理上触摸物体一样

将这些相同的信号编程到人造人的肢体中,将使截肢者得到替换手,这与我们以前开发的任何东西都不一样。

7思想控制的仿生腿

尽管仿生腿对于截肢者而言无疑是一个巨大的福音,但它们与身体之间缺乏实际的神经联系。结果,在它们上行走是麻烦且累人的。但是去年,西雅图居民扎克·瓦特(Zac Vawter)装备了世界上第一条受思想控制的腿,这是一个仿生肢体,直接从他的大脑中接收信号。

该技术以前是用于手臂的,但是腿却相当复杂。而且由于误读信号可能使您跳下桥或在行驶中的汽车前,因此思想控制的腿比等效的胳膊需要更严格的编程。正如一位研究人员所说的那样:“如果您使用的是仿生手臂,但行为不正常,肘部可能会稍微移动。如果假肢行为不佳。。。那可能是一个相当安全的问题。”

沃特(Vawter)在他的仿生腿上攀登了芝加哥摩天大楼的103层,但其设计师仍在努力进行改进。为了优化日常使用,他们必须使其更薄,更轻。它的后继产品(iLeg Air?)可以达到陆军提出的仿生腿的目标-无需充电即可完成10,000步。

6微型人脑

 

如果您是生活的狂热者,脑部死亡会带来一些不便,如果您想用一个备用的零件来替代您的脑袋,那您就不走运了。当然,也许有一天我们可以将大脑植入头骨,但是大脑不仅仅是另一个器官。它包含您所有的想法和回忆。它们可以在您的大脑中扑出新的大脑,但是您仍然会消失,因此制作人造大脑的想法似乎很荒谬。

但这并没有阻止科学家在实验室中培养出真正的人脑。从干细胞开始,到今年,奥地利的科学家设法创造了与九周大胎儿相同的大脑。到目前为止,这些微型大脑只有豌豆大小,无法思考。阻止大脑成长超过这个阶段并变得完全正常的一件事是,他们没有血液供应。

尽管这些大脑不会进入任何人的身体,但它们为研究脑部疾病的科学家提供了巨大的资源。

53D印花耳朵

10人体器官科学正在取代

数十年来,我们已经拥有了可以人工恢复听力的技术,但是内部植入物无法对耳朵的可见部分产生任何作用。您可能会认为,头两侧的大皮瓣(“耳廓”)很容易复制,因为它们只是皮肤和软骨,而不是复杂的器官。实际上,科学家从来没有用假耳朵做得很好。传统替代品的外观和感觉就像塑料玩具

但是今年研究人员想出了一种新方法,可以使真实细胞内的耳朵变得灵活,逼真的。这些细胞来自老鼠和牛,它们形成胶原蛋白凝胶,可以呈任何霉菌的形状。将凝胶放在人耳的模具(使用3-D打印机组装的模具)中后,凝胶会在不到一个小时的时间内形成耳朵。这样,人造耳就需要几天的养分才能准备好植入受试者体内。

对于那些受伤或患有小眼症的人来说,这些人造耳朵将是一个巨大的好处,这种状况使耳朵无法发育。

4闻到疾病的鼻子

10人体器官科学正在取代

科学家们可能正在努力制造与人体功能相匹配的器官,但是为什么要停在那里呢?

当伊利诺伊大学的研究人员着手制造一种通过气味识别化学物质的设备时,他们并没有满足于人类鼻子的敏感性。取而代之的是,他们创造了一个人造鼻子,利用细菌的气味来识别和诊断特定疾病。

结果看起来不像鼻子,而是一个装有液体营养素的细菌培养瓶。但是给“鼻子”一个血样,让它闻几天,瓶子的圆点就会变色,以表明它识别出什么细菌。

3人工胰腺

10人体器官科学正在取代

胰腺产生胰岛素,如果不分泌胰岛素,则需要手动给自己注射激素。因此,糖尿病患者陷入了紧张的日常工作中,不断检查自己的血糖,然后在需要时注射胰岛素。

但是,人造胰腺会自动将胰岛素敲入您的体内。该设备看起来很像普通的胰岛素泵,可以使您的胰岛素不断地滑过皮肤,但是该设备可以随时监控血糖并进行相应的调整。因此,即使佩戴者入睡,如果他们的糖下降得太低,也不会跌落的危险。

与清单上的几个项目不同,人造胰腺还处于早期发展阶段。该设备非常存在,并已于今年9月获得FDA批准出售。

2人造眼

10人体器官科学正在取代

正如我们之前指出的,我们早已能够恢复聋人的听力,但是恢复盲人的视力则要复杂得多。当人们失去视力时,其视网膜不再将信号从感光器发送到大脑。要制造人造眼睛,我们需要了解视网膜如何处理这些信号,而这只是科学家们无法破解的代码。

无论如何直到最近。但是,威尔康奈尔医学院的科学家终于设法做到了-至少在老鼠和猴子身上。这产生了人工视网膜,其视网膜将图像转换成电子信号,而微型投影仪将电子信号转换成光。

这些人造眼睛的确使盲鼠恢复了视力。猴子的后续实验为最终的人类实验提供了很大的希望,因为猴子和人类视网膜的工作原理相似。

1个存储数字文件的手指

10人体器官科学正在取代

当芬兰程序员杰里·贾拉瓦(Jerry Jalava)在2008年发生摩托车事故时,他面临着双重悲剧。首先,他失去了手指,这对于任何以谋生为生的人来说都是一个明显的问题。其次,他不得不与一个认为自己是喜剧演员的医疗团队打交道-学习他的专业知识,一位外科医生开玩笑说Jalava应该出去买“ USB手指驱动器”

Jalava并没有扼杀医生(由于受伤而很难),而是以老套的行径为灵感。他决定继续前进,并实际制造一个包含两个千兆字节数字存储的假肢。现在,只需剥去指甲露出USB插头,他就可以将手指伸入计算机。他还可以随时移开整个手指并将其交给朋友使用。

下一步?Jalava计划用RFID标签升级手指,并增加无线支持。他还想增加更多的内存,这对我们来说似乎毫无意义。如果需要更多存储空间,他可以用另外九根手指砍断,并用闪存驱动器代替。

+奖励:机器人植物可以扎根

10人体器官科学正在取代

现在换个完全不同的东西。到目前为止,我们已经向您展示了人体部位已被替换,但是现在我们向您介绍。。。机器人植物的根。没错-能够生根的机器人会被水吸引并对土壤的变化做出反应。

您可能会质疑人造根的观点,因为植物部分与人类部分不同,非常容易自然复制。但是意大利理工学院的设计师Barbara Mazzolai说,这项发明有许多应用。适应环境的机器人可以帮助太空探索。他们甚至可以帮助医生,充当窥视人体的柔性导管。

我们不知道我们对此有何看法。当然,用机械代替我们所有的身体部位。但是我们体内生长的机器人植物?那太奇怪了。

十佳评选网