Hur Bionics kommer att förlänga och förbättra ditt liv

Annons

Tänkt som en science fiction pipedream, är vetenskapen om bionics ofta betraktas som olycksbådande. Men i den verkliga världen har dessa tekniker potential att förlänga din livslängd och förbättra din livskvalitet när du åldras.

Kolla in den här videon för att få en känsla av hur långt tekniken har kommit.

Ingenjörens TED-samtal i videon, Hugh Herr, är något vi har täckt tidigare 5 fantastiska TED-samtal som kommer att förändra hur du tänker på medicinDessa fem TED-samtal ger oss tips om banbrytande vetenskaplig forskning och livskvalitet som vi kan uppleva en dag Läs mer , och är väl värt att titta på.

Kroppens begränsningar

Många människor är rädda för att bli äldre– och av goda skäl. När vi blir äldre börjar våra kroppar så småningom misslyckas, bit för bit. Det är något du kan försena genom god kost, förebyggande medicinsk vård och träning - men förr eller senare slingrar nästan alla fast en kropp som inte längre kan göra sakerna de njut av. Om du inte vill klara av det är ditt enda alternativ att börja ersätta den. Eller, om du kämpar för att skära av lemmar och organ, förstärka det.

Drivna exoskeletter Bioniska människor: Exoskeleton-tekniken definierar gränserExoskeletforskning har pågått i över ett sekel, vilket resulterat i ett antal hållbara prototyper. Men förvånansvärt fokuserar de mindre på supermänsklig styrka och mer på att förbättra uthållighet och livskvalitet. Läs mer kan låta som science fiction, men de är det långt ifrån nytt Bioniska människor: Exoskeleton-tekniken definierar gränserExoskeletforskning har pågått i över ett sekel, vilket resulterat i ett antal hållbara prototyper. Men förvånansvärt fokuserar de mindre på supermänsklig styrka och mer på att förbättra uthållighet och livskvalitet. Läs mer . En tidig hydraulisk och elektrisk kostym som lyfter 110 kg (110 kg) utvecklades av US Military redan 1965. Detta baserades på studier från Cornell Aeronautical Laboratories of Buffalo, New York, till Man-förstärkare redan 1960. "Hardiman", som den kallades, var inte helt framgångsrik - men den banade vägen för ytterligare militära tillämpningar.

Men forskare har sett sin potential utöver bara ett verktyg för armén.

Det mest anmärkningsvärda exemplet är förmodligen Japans HAL (Hybrid Assistive Limb), ett exoskelett skapat för att utvidga kroppens förmågor - speciellt för personer med ryggrad eller neurologiska störningar, som de som produceras av en stroke. För strokeoffer och paraplegiker kan HAL hjälpa till att gå igen - liksom ReWalk, ett kommersiellt system som drivs av ett batteri och styrs med en handledsmonterad kontroll. På liknande sätt är LIFESUIT ett annat exoskelett riktat till funktionshindrade, utvecklat av Monty K. Vass på sin North Seattle Robotics Group; Reed satt kvar med permanenta ryggskador efter en fallskärmsolycka och blev intresserad av exoskeletter efter att ha läst Robert Heinleins beskrivning av maktrustning i hans roman från 1959, Starship Troopers.

Forskningen för They Shall Walk-projektet är klar och LIFESUIT håller på att samla in $ 2 miljoner för att påbörja produktionen 2017 och distribution till terapikliniker och gym.

Exoskeletter är väl lämpade för både medicinska och militära tillämpningar, men de ger också en chans för åldrande organ att fortsätta med ansträngande uppgifter. Här är en fantastisk demonstration av HAL att lyfta 88 kg (40 kg) - en anmärkningsvärd prestanda, med tanke på att det kräver nästan ingen styrka från användaren. Denna teknik skulle kunna ge ett äldre mått av oberoende till äldre.

Syntetiska organ

Styrka och trötthet är inte det enda problemet: ett genomsnitt av 18 personer i USA dör varje dag på grund av brist på organdonatorer. 2013 dog 4 453 i väntan på en njurtransplantation ensam.

3D-utskrift kan vara inbäddat i oro för att göra dina egna vapen - till och med CBS 'lysande Elementärt tacklade ämnet (vilket upprör vissa människor) - men 3D-utskrift är bra för mycket, mycket mer 5 fantastiska 3D-tryckapplikationer du måste se för att troVad skulle du göra med en 3D-skrivare? Om de personer som utvecklar dessa applikationer har något att säga om det kan du bli förvånad. Läs mer . Forskare har kunnat tryck mänsklig vävnad Hur 3D-utskrift människor kan vara möjliga en dagHur fungerar biotryck? Vad kan skrivas ut? Och kommer det någonsin att kunna skriva ut en full människa? Läs mer ett tag. Under en lång tid var den största begränsande faktorn vaskularisering, vilket skapade blodkärl för att tillhandahålla syre och näringsämnen till vävnaden.

Allt förändrades förra året, då amerikanska och australiensiska forskare utvecklade förmågan att biotrycka kapillärer. Dr Luiz Bertassoni från University of Sydney medger att tryckorgon kan vara decennier borta, men de nu "kan börja prata om större, mer komplexa vävnader som kan överleva längre. ” Under tiden fortsätter forskning om att skapa transgena svinorgan som säkert kan implanteras i människor.

För att attackera problemet från en annan vinkel är det också möjligt att ersätta ett antal inre organ med rent mekaniska ersättningar. För två år sedan gick medier och tidskrifter ganska felaktigt om Bionic Man, en robot på 1 miljon dollar tillverkad av konstgjorda kroppsdelar - inklusive cirkulationssystem. Systemet är avsett att fungera som en utställning för hur mycket av människokroppen vi kan ersätta eller förstärka med robotik.

Glömma mannen på sex miljoner dollar: denna Bionic man fick smeknamnet Frank (efter Victor Frankenstein).

Roboten har ett hjärta som pumpar konstgjort syre-rikt blod runt kroppen. Det har också en mjälte, njure och bukspottkörtel, men inget matsmältningssystem, lever eller hjärna. Istället styrs det via Bluetooth. Dess 'hud' är gjord av en polymer, fylld med en miljon sensorer för att upptäcka beröring och temperaturförändringar, och den drivs av 26 enskilda motorer.

Den använder också en Rex exoskelet, en "handsfree, självbärande, oberoende kontrollerad robotvandringsenhet", och 3D-utskrift för att skapa ett vindrör och skalleimplantat.

Systemet är ännu inte perfekt - dess "blod" är faktiskt en "syntetisk syrebärare" - små polymer- och järnpartiklar som bär syre men inte utför alla blodfunktioner. Dessutom är flera av dess organ bara prototyper. Han är fortfarande ett fint exempel på vad som är möjligt: ​​bioniska njurar kan eliminera behovet av en dialysenhet, en konstgjord bukspottkörtel skulle reglera blodsockernivån; och mjälten spelar en nyckelroll i att filtrera ditt blod som en del av ditt immunsystem.

Det finns tusentals människor som idag lider på transplantationslistor som väntar på dessa organ, och förmågan att tillverka dem kan göra en enorm mängd gott.

Sinnets begränsningar

Naturligtvis är det inte bara livslängd som är en oro, utan också kvalitet. Många av oss har oro för demens, och den rädsla är välgrundad. En studie av Alzheimers sjukdom International fann att 2013 uppskattningsvis 44,4 miljoner människor över hela världen hade demens, en siffra som troligen kommer att göra svälla till ungefär 75 miljoner år 2030 och 135,5 miljoner 2050, på grund av vår växande livslängd och värld befolkning. Det finns högprofilerade fall som före detta USA: s president Ronald Reagan, medborgerliga aktivisten Rosa Parks och den produktiva romanförfattaren Sir Terry Pratchett, en vältalig författare som varnar:

”Det finns inte en slags demens. Det finns inte ett dussin slag. Det finns hundratusentals. Varje person som lever med en av dessa sjukdomar kommer att drabbas på unikt förstörande sätt... Det finns ingen tydligt planerad väg till förloppet av dessa sjukdomar. Demens attackerar de fasetter som gör oss som vi är, och det är en djupt personlig attack som trotsar förutsägelse. "

Det är klart, så småningom skulle vi vilja slå denna sjukdom helt och ge ett fullständigt botemedel. Tills det är möjligt kan bärbar teknik tillhandahålla ett kraftfullt verktyg för att återställa viss livskvalitet för de drabbade. Utvecklingen av Tingenes Internet Vad är tingenes internet?Vad är tingenes internet? Här är allt du behöver veta om det, varför det är så spännande och några av riskerna. Läs mer till en sammanhangswebb kan ge hjälp till dem som kämpar för att förbli oberoende, särskilt eftersom det skulle fokusera på personalisering och relevans; Att förstå användarnas situation och svårigheter skulle innebära att information är lätt tillgänglig utan sökning.

Nuvarande webbläsartillägg och widgetar är bra exempel på detta växande intresse för interaktivitet och lätthet. Apture, till exempel, inrättades 2007 och användes av media jättar som Ekonomen och The Washington Post för att lägga till en ny dynamik på sidor med multimedia och sedan har förvärvats av Google. På liknande sätt filtrerar Zemantas semantiska algoritmer genom blogginlägg för att föreslå ytterligare innehåll som länkar och foton, det senare drar det från lagerbildsidor och uppmärksamhet på upphovsrätt.

Allt detta bör göra världen mer tillgänglig och stärka individualismen. Google Glass har verkligen lockat sin del av kritik, men föreställ dig hur användbart det kan vara för en Alzheimer lidande, förse dem med påminnelser, appar och kontaktinformation - i grunden ersätter några av deras förlorade minnen.

Trots sin kyliga mottagning förblir Google Glass ett kraftfullt verktyg för gott. Vi har redan gjort det written om dess möjliga efterföljare, Google-kontaktlinsen, forskning som låter fördelaktigt för de med diabetes eller till och med färgbrister!

Kommer du att uppgraderas?

1966 noterade Dr. Kit Pedlar och Gerry Davis oro i bioniker och skapade Cybermen för Den tionde planeten, a Läkare som seriell som såg doktorn och ett team på en polär bas ta på skrämmande reflektioner av oss själva. Cybermännen förblir ett ihållande hot, som senast visas under förra årets Dark Water / Death in Heaven.

Varför finns det fortfarande cybermän när så många Doctor Who-skurkar har fallit vid vägen? Eftersom rädslan de representerar är fortfarande relevant! De representerar det förvrängda jagets skräck. Den rädslan lever fortfarande väldigt mycket, men vi bör vara noga med att inte kalla det klokt. Rädslan för cybernetik representerar i slutändan ett felaktigt och grunt svar på en allt viktigare idé.

Bioniker kan få oss att leva längre, hälsosammare och lyckligare liv. Tror du att det finns en linje som vi inte bör korsa? Kommer du att byta ut några delar när tiden kommer? Låt oss veta i kommentarerna!

Bildkrediter: Toy Collection Redux 21 av Joad Henry; Hardiman I Via Wikimedia Commons.