-14

Будущее

Это система работает как часы ежедневно выполняя множество незаметных действий и операций.

Бегущий человек комфортно передвигается на своих ногах в среднем три с половиной километра на час. Вполне достаточно в мире автомобилей и скоростных поездов.

Дубликаты не найдены

+2

Что хотел донести автор видео до зрителя? Я что-то так и не нашёл "сюжетного стержня"...

раскрыть ветку 1
0
Хотел донести мысль что он не хочет работать что бы все это воплотить в жизнь. Он хочет сидеть в четырёх стенах нести на камеру дичь и получать за это деньги
+2

Бегущий человек три с половиной км в час? Поколение ЕГЭ?

раскрыть ветку 1
0

поколение пигмеев

+1
Реферат, сочинение?
Похожие посты
781

Новосибирские школьники сделали протез руки. Команда CyberBionic

Всем привет, друзья! Наверное, много раз слышали о школьниках, которые создавали какие-то кибер-штуки, но в большей степени это был запад, США и прочее. Ну вот, пришло время и нас. Ребята из Новосибирска создали прототип протеза. Это фото прототипа, который держит небольшой коробок. Над ним работали около двух недель и потратили всего 14 тысяч рублей!

Новосибирские школьники сделали протез руки. Команда CyberBionic Протез, Новосибирск, Школьники, Энтузиасты, Длиннопост, Бионика

По их рассказу все началось абсолютно спонтанно, в голову пришла идея о создании такого проекта и, спустя некоторое время раздумий, решились, взяли себя в руки и сделали! С этим прототипом они заняли 1е место на Хакатоне Новосибирска посвященному Здоровой среде города, победили на НПК НОУ Сибирь, а также участвовали в Тихомировских чтениях.
Решение делать уже настоящий протез под человека, пришла им в голову до первой победы, а уже после неё они поняли: "Это точно надо делать."
Сейчас они провели две встречи с человеком с ограниченными возможностями здоровья, сделали замеры, пообщались с ним, выяснили какие функции он хочет видеть в протезе, а также показали, что у них уже готово. А готово у них уже немало. Они создали свою печатную плату, заказали все необходимые комплектующие. Также на встрече с человеком, они сняли слепок его руки для того, чтобы делать протез.

Новосибирские школьники сделали протез руки. Команда CyberBionic Протез, Новосибирск, Школьники, Энтузиасты, Длиннопост, Бионика
Новосибирские школьники сделали протез руки. Команда CyberBionic Протез, Новосибирск, Школьники, Энтузиасты, Длиннопост, Бионика
Новосибирские школьники сделали протез руки. Команда CyberBionic Протез, Новосибирск, Школьники, Энтузиасты, Длиннопост, Бионика

А тут они производят измерение мышечных сокращений и находят оптимальное расположение датчиков.

Новосибирские школьники сделали протез руки. Команда CyberBionic Протез, Новосибирск, Школьники, Энтузиасты, Длиннопост, Бионика

Давайте пожелаем им удачи в этом деле, и будем следить за продолжением их действий в группе Вконтакте: https://vk.com/cyberbioniccompany

Показать полностью 4
241

Активный экзоскелет-позвоночник

Всем привет.

Давно не было что-то постов про самодельные макеты и прототипы экзоскелетов. Надо чуть поправить сие.

Напомню что до это было уже выложено несколько инструкций.

1. Инструкция по сборке простого экзоскелета (часть 1)
2. Инструкция по сборке простого экзоскелета (часть 2)
3. Тяжёлый силовой экзоскелет (часть 1)
4. Тяжёлый силовой экзоскелет (часть 2)
5. Делаем пневмомускулу.

6. Нейропривод

Всё это канеш далеко до того что нужно, но хоть что то.

Теперь же попробую рассказать как делается прототип экзоскелета позвоночника. Причем активного, то есть с приводами. 

Первый пассивный вариант был так себе, но позволил определить что вообще нужно и как это должно выглядеть. Делался из говна, палок и синей изоленты. На нем вместо приводов была пружина, которая пронизывала весь позвоночник и возвращала его в нормальное стоячее состояние. Выглядело это вот так.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Позже я решил немного улучшить тот пассивный макет, добавив туда приводы, которые по сути играли роль пружин переменной жесткости. Каркас почти не поменялся, но делался с нуля. Все тот же широкий алюминиевый профиль 40 на 20 мм. Широкий он потому нужна большая площадь передачи усилия в спину и от спины в скелет. Если делать из узких элементов то где то такой скелет обязательно будет больно врезаться в спину.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Дабы чуть по экономить место я решил клапана и часть элементов впилить внутрь каркаса. Также было решено отказаться от массивных подшипников. Все вращение осуществлялось на стальных уголках, через которые были продеты болты на на 6 мм.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

На другой стороне ставим блокировочные элементы. Они нужны чтобы позвоночник гнулся только в одну сторону. На самом деле они поставлены немного под углом и это позволяет гнуться позвоночнику немного и в обратку. Блокировочные элементы сделаны из профиля 20 на 20.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Смотрим чтоб всё хорошо сгибалось, но при этом в обратную сторону срабатывал стопор. Спина гнется в обратную сторону, но лишь чуть и это скорее нужно для более точного обхвата и передачи формы спины.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Устанавливаем в пропилах клапана. Клапана у меня всегда одни и те же -  от полуавтоматической сварки. Уже много лет показывают себя очень хорошо и спокойно держат до 6-7 атмосфер. Управляются с 12 вольт и имеют хорошую обмотку в отличии от более мелких которые греются при долгой работе.
Сейчас им уже найдены более лёгкие аналоги.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Из каждого клапана выходит по 2 трубки на 6 мм. Изначально думалось ставить 3 привода поэтому там стоят 6 клапанов, но в итоге все сократилось до 1 общего привода и нужно было всего 2 клапана - на впуск и выпуск воздуха. Остальные клапана позже снял.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Теперь самое важное - приводы. В качестве приводов тут лучше всего подходили мои пнемомускулы так как они по сути и являются пружиной с изменяемым коэффициентом жесткости. Жесткость тут напрямую зависит от давления.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Приводы протягиваются от самого верхнего позвонка и до низа. Кривость тут потому что болты пока не затянуты - нужно же всё настроить и подогнать. Важно чтобы приводы в расслабленном состоянии позволяли нормально сгибаться позвоночнику.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Добавляем пневматику, состоящую из мелкого компрессора, ресивера, модуля реле (для управления . Роль накопителя тут играла роль та мелкая бутылка) Давление мелкое и нужно было что-то лёгкое, так что вот такое решение было оптимальное.
Крепиться всё это добро должно портфельными шлейфами. Тут чем больше, тем лучше, но 4 хватило бы.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

В итоге получилось вот такое. Модуль реле тут лучше видно. Вон это 4 синих блока. Работать это должно от внешнего источника ибо прототип и нужно ещё пилить и пилить.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

А вот небольшое видео с тестом гибкости и как оно вообще в живую выглядит.  К сожалению, я так и не довёл всё до конца и пришлось этот позвоночник разобрать. Всё это весело примерно 1.5 килограмма. Может чуть больше, может чуть меньше.

Вроде бы всё.
Спасибо за внимание.
Не забываем подписываться на сообщество
А ещё есть дискорд https://discordapp.com/invite/pMZN7TM !

Показать полностью 10 1
619

Привод VAMP

Помимо наших классических пневматических мускулов есть ещё один привод с похожими свойствами и функционирующий как человеческая мышца. Это привод типа VAMP.

Привод VAMP Привод, Робот, Экзоскелет, Бионика, Вакуум, Пневматика, Видео, Длиннопост

Созданный сотрудниками Гарвардского университета актуатор из эластичного материала имеет ячеистую структуру. Полости в нем соединены с вакуумным насосом, который, откачивая из них воздух, заставляет всю конструкцию сокращаться. Форма и расположение ячеек обеспечивают равномерное сокращение по всей длине эластомера.

Изменяя конфигурацию и положение полостей, можно добиться линейного, скручивающего, сгибающего движений или их комбинаций Это позволяет приводам, названным VAMP (vacuum-actuated muscle-inspired pneumatic structures, приводимые вакуумом и вдохновленные мышцами пневматические структуры) сокращаться подобно настоящей мышце.

Привод VAMP Привод, Робот, Экзоскелет, Бионика, Вакуум, Пневматика, Видео, Длиннопост

В силу своей конструкции «робомышцы» безопасны в использовании: они поглощают удары, продолжают работать при двухмиллиметровом повреждении и в случае поломки просто перестают работать, не лопаясь, не загораясь и не оставляя острых краев.


В общем это пневматика наоборот, т.е. работает от вакуума..

Показать полностью 1
3280

Хью Герр: Размывая понятие «инвалидность»

Мало что в жизни удручает сильнее, чем человек, сидящий в инвалидном кресле, правда? Некоторые люди предпочитают смириться с судьбой и живут, считая себя ущербными. А других такой расклад совершенно не устраивает, и они начинают меняться сами и меняют за собой весь остальной мир. К таким людям как раз и относится ниш сегодняшний гость – инженер Хью Герр – автор самых совершенных ножных протезов в мире на сегодняшний день.

Хью Герр: Размывая понятие «инвалидность» Врачи, Протезирование, Будущее, Яндекс Дзен, Киборги, Бионика, США, Гифка, Длиннопост

Вот собственно и сам Хью Герр


С самого детства Хью увлекался скалолазанием, но в 1982 году, в возрасте 17 лет, с ним произошел несчастный случай. Молодой альпинист застрял на 3 дня в горах. Итог – как у Маресьева из Повести о настоящем человеке - глубокое обморожение и ампутация обоих ног чуть ниже колена. Только вот желание быть скалолазом от этого не пропало.

Хью Герр: Размывая понятие «инвалидность» Врачи, Протезирование, Будущее, Яндекс Дзен, Киборги, Бионика, США, Гифка, Длиннопост

Культяпки, которые на Хью Герра нацепили после выписки из больницы совершенно его не устраивали! В итоге молодой человек стал сам разрабатывать себе протезы сначала в собственной мастерской, далее в качестве инженера-механика в Массачусетском Технологическом Институте. Позже он стал там профессором и возглавил группу биомехатроники для разработки самых совершенных протезов.

Хью Герр: Размывая понятие «инвалидность» Врачи, Протезирование, Будущее, Яндекс Дзен, Киборги, Бионика, США, Гифка, Длиннопост

Основной минус искусственных конечностей - это отсутствия чувства того что они является частью тела. Виноваты в этом неподвижность протезов и разорванные при ампутации связи между сгибающими и разгибающими мышцами. Для решения этих проблем командой Хью Герра были разработаны уникальный протезы, которые благодаря встроенным двигателям и аккумуляторам имитируют движения голеностопного сустава. А для управления этим чудом был разработан агонистический-антагонистический мионевральный интерфейс (АМИ).

Хью Герр: Размывая понятие «инвалидность» Врачи, Протезирование, Будущее, Яндекс Дзен, Киборги, Бионика, США, Гифка, Длиннопост

Подвижный протез


Суть АМИ – хирургическое соединение сгибающих и разгибающих мышц в ампутированной ноге для создания динамической пары мускулов, как в здоровой конечности. В итоге, при подключении к ноге считывающих электродов управления протезом, автоматически воссоздается вся мелкая моторика конечности, и пациент ощущает положение своей новой ноги в пространстве.

Хью Герр: Размывая понятие «инвалидность» Врачи, Протезирование, Будущее, Яндекс Дзен, Киборги, Бионика, США, Гифка, Длиннопост

Мышца-агонист сокращается, противодействующая ей мышца-антагонист расслабляется. Между ними - искусственно созданная связь


Итог – идеальная походка и отсутствие ощущения «чужеродности» протезов. Но на этом Хью Герр останавливаться не собирается. Следующий шаг – прямое соединение протеза и нервной системы человека (пока такое осуществлено только на руке), а также использование в протезировании материалов, максимально имитирующие мышцы человека, но это совсем другая история.

Хью Герр: Размывая понятие «инвалидность» Врачи, Протезирование, Будущее, Яндекс Дзен, Киборги, Бионика, США, Гифка, Длиннопост

Спасибо за внимание, с вами был Sklef! Скоро будем много всего интересного!

Источник: канал на Яндекс.Дзене.

Написано со слов самого Хью Герра и его пациентов, вот видео

Показать полностью 5
1052

Врачи дали возможность мужчине впервые заняться сексом в 45

Житель Манчестера Эндрю Уордл родился с очень редкой (один случай на 20 миллионов) врожденной аномалией — экстрофией мочевого пузыря. Он сформировался снаружи тела. При этом у Эндрю присутствовало одно яичко, но полностью отсутствовал пенис. В детстве мужчина перенес множество операций, восстанавливающих процесс мочеиспускания. Однако полового органа у него не было, и он не мог вести нормальную сексуальную жизнь, что стало причиной тяжелой депрессии, из-за которой Эндрю дважды пытался покончить с собой, пишет The Daily Mail.


В июне 2018 года хирурги больницы при Университетском колледже Лондона завершили серию сложнейших операций, успешно вживив Уордлу бионический пенис, созданный из его собственных тканей. Для этого из предплечья левой руки пациента взяли ткани кожи, нервов, кровеносных сосудов и мышц, а из бедра правой ноги — участок вены. Затем кожу с мышцами, сосудами и нервными окончаниями обернули вокруг нее, придав этой конструкции форму пениса, и пришили орган на место. Хирурги также сформировали бионическому органу головку.

Врачи дали возможность мужчине впервые заняться сексом в 45 Мужчина, Протез, Пенис, Секс, Бионика

На следующем этапе в область паха Уордла вшили искусственный имплантат. Он состоит из резервуара с физраствором, соединенного с мягким цилиндром, пронизывающим всю длину пениса, а также помпы и перепускного клапана, помещенных в мошонку. После нажатия специальной кнопки в паху помпа начинает качать физраствор, который наполняет цилиндр, что создает эффект эрекции, достаточно сильной для нормального полового акта. Стоимость всей совокупности операций составила 50 тысяч фунтов стерлингов.


Уже через шесть недель после процедуры 45-летний Уордл впервые в своей жизни смог полноценно заняться сексом. Его партнершей стала 28-летняя Федра Фабиан, с которой они вместе уже шесть лет. В первый раз это случилось за два дня до начала романтического путешествия пары в Амстердам. По словам Уордла, половой акт продлился около получаса и был «фантастическим». Фабиан также осталась довольна, назвав секс с Уордлом «потрясающим» и сообщив, что внешне его пенис выглядит совершенно нормально.


https://www.dailymail.co.uk/health/article-6157193/Caterer-g...

Показать полностью
138

Протез шестого пальца

Британская изобретательница разработала протез шестого пальца для руки



Им можно пользоваться как обычным, даже свайпить по экрану и играть на гитаре. Британская изобретательница создала протез, который не заменяет утраченную часть тела, а дополняет человеческий организм.



Это шестой палец, который можно прикрепить к руке и использовать почти как настоящий. По мнению создательницы, это покажет, что отношение к возможностям человека нужно пересмотреть.



Даниэль Клод работает в Университетском колледже Лондона. Её проект «Third Thumb» (третий большой палец) был создан в качестве выпускной работы для получения магистерской степени по дизайну продуктов. Это напечатанный на 3D-принтере протез, который дополняет кисть человека шестым пальцем. Как рассказано на сайте Даниэль, он движется почти так же свободно, как настоящий.



Палец делается из пластичных материалов. Его силы хватает на то, чтобы выжимать сок из лимона, а подвижности и мелкой моторики — на то, чтобы играть на гитаре. К тому же электропроводность подушечки пальца позволяет использовать устройства с сенсорным экраном.



Для управления пальцем нужно носить ещё несколько устройств: браслет с мотором и Bluetooth-передатчиком, такие же передатчики на ногах и сенсоры в ботинках. Сенсоры улавливают нажатие пальцами ног. Нажатие каждого сенсора отвечает за определённый вид движения.



Даниэль сравнивает управление пальцем с другими действиями, требующими одновременного использования рук и ног: ездой на машине, использованием швейной машинки и игрой на фортепиано.



По словам Даниэль, она хочет поменять восприятие протезов в глазах общества, придав им более позитивную окраску. В её представлении протезы — это модификации, улучшающие человеческое тело и расширяющие его возможности.



Изобретательница даже создала альтернативную модель шестого пальца из тонких чёрных прутьев. Как и основная модель, она полностью функционирует, а главное различие — эстетическое. Вдохновением для создания альтернативной модели были татуировки — по сути, ещё один тип модификаций тела. Даниэль называет это кинетическим ювелирным изделием.


Свистнуто из одной из групп VK

Протез шестого пальца Протез, Будущее, Наука, Наука и техника, Deus Ex, Видео, Длиннопост
Протез шестого пальца Протез, Будущее, Наука, Наука и техника, Deus Ex, Видео, Длиннопост
Протез шестого пальца Протез, Будущее, Наука, Наука и техника, Deus Ex, Видео, Длиннопост
Протез шестого пальца Протез, Будущее, Наука, Наука и техника, Deus Ex, Видео, Длиннопост
Показать полностью 4 1
124

Киборг из Лондона о новой жизни с технологиями

Таких людей, как Найджел Экланд, в мире всего несколько сотен. У него один из самых совершенных протезов. Когда-то он был калекой и не знал, как жить дальше, теперь он пытается помочь другим с помощью новых технологий. Смотрите наше с ним небольшое Большое интервью.


Спасибо @VertDider за помощь в работе над интервью!

46

Теория тёмного леса, или почему молчит Вселенная.

Теория тёмного леса, или почему молчит Вселенная. Вселенная, Человечество, Будущее, Длиннопост

Ло Цзи зажег сигарету, покрутив фильтр, Ши Цян сделал то же самое. Во мраке ночи друг перед другом зависли две крохотные красные планеты.

— Вот. Теперь построим простейшую модель космической цивилизации. Наши два огонька означают населенные планеты. Представь себе, что кроме них в нашей модели Вселенной больше ничего нет. Представил?


— Ну да. В такой тьме — запросто.


— Назовем эти два мира «твоя цивилизация» и «моя цивилизация». Их разделяет значительное расстояние — скажем, сто световых лет. Ты можешь определить, что моя цивилизация существует, а я даже не догадываюсь о тебе.


— Ладно.


— А теперь мы определим два типа отношений между цивилизациями: «дружественные» и «враждебные». Эти слова можно понимать по-разному, поэтому, как ученые, уточним: дружественная цивилизация не пытается напасть первой и уничтожить другие цивилизации. А враждебная — наоборот.


— Хорошенькое же у тебя определение дружбы!


— Теперь подумай, какие у тебя есть варианты отношений со мной. Не забудь про аксиомы космической цивилизации, про расстояние и про тот факт, что цивилизации разделены космическим пространством.


— Допустим, я решил установить с тобой связь.


— Если ты так поступишь, то заплатишь разглашением факта своего существования.


— Верно. Во Вселенной это не мелочь.


— Разгласить существование тоже можно по-разному. Самые важные сведения — это точные межзвездные координаты. За ними следует общее направление на планету; а в самом конце находится лишь факт твоего существования. Но если я получу даже минимум информации, я могу начать тебя искать. Если ты смог обнаружить меня, то и я смогу обнаружить тебя. Это лишь вопрос времени, требующегося для развития технологии до нужного уровня.


— Но, парень, я могу рискнуть и все же связаться с тобой. Если твоя цивилизация окажется враждебной — что ж, мне не повезло. А если дружественной, то мы продолжим разговор и в будущем объединимся в одну цивилизацию, тоже дружественную.


— Отлично, Да Ши! Мы подходим к сути. Давай вернемся к аксиомам. Даже если я дружественная цивилизация, могу ли я, получив от тебя первый сигнал, узнать, друг ты мне или враг?


— Конечно же нет. Иначе окажется нарушена первая аксиома.


— Так что же мне следует сделать, когда я получу твое сообщение?


— Естественно, тебе надо определить, друг я или враг. Если враг, то тебе следует напасть на меня и уничтожить. Если друг, то продолжить общение.


Огонек Ло Цзи поднялся и стал двигаться туда-сюда. По-видимому, Отвернувшийся встал и принялся ходить.


— На Земле это сработает — но не во Вселенной. Теперь введем новый термин: цепочка подозрений.


— Что за странное выражение!


— Поначалу это все, что у меня было. Мне не объяснили, что означает этот термин. Впоследствии я догадался сам.


— Кто не объяснил?


— Потом скажу. Продолжим. Если ты считаешь, что я друг, не думай, однако, что ты в безопасности. Из первой аксиомы следует, что дружественная цивилизация не может предсказать, является ли любая другая цивилизация дружественной. Ты не знаешь, кем я тебя считаю — другом или врагом. Далее, если даже ты знаешь, что я записал тебя в друзья, и если я также знаю, что ты думаешь, что я друг, я не могу знать, что ты думаешь о том, что я думаю о том, что ты думаешь обо мне. Запутанно, не так ли? Мы дошли лишь до третьего уровня, но рассуждения продолжаются бесконечно.


— Понял.


— Вот это и называется цепочкой подозрений. На Земле мы с ними не сталкиваемся. Мы все люди, наши культуры схожи, мы живем на одной планете, настолько близко друг к другу, что цепочка подозрений растет до первого или второго уровня, а потом обрывается из-за обмена информацией. Но в космосе возможны очень длинные цепочки подозрений. Нечто наподобие битвы Тьмы разразится прежде, чем стороны убедят друг друга в самых лучших намерениях.


Ши Цян затянулся; тлеющий кончик сигареты на мгновение осветил его задумчивое лицо.


— Похоже, битва Тьмы может нас многому научить.


— Правильно. Пять кораблей «Звездолетов Земли» образовали квази-космическую цивилизацию; не истинно космическую, потому, что состояли из одной расы — людей, близких друг к другу. Но даже в этом случае, как только им сдали «мертвую руку», зародилась цепочка подозрений. Если же взять настоящие космические цивилизации, они могут разниться биологически на уровне царства[49], а различия в культуре даже представить себе невозможно. Прибавь к тому громадные расстояния, которые их разделяют, и получишь несокрушимые цепочки подозрений.


— Значит, не имеет значения, дружественные мы цивилизации или враждебные? Результат будет один и тот же?


— Да. Это основной вывод из цепочки подозрений. Он никак не связан с самой цивилизацией, ее моралью и общественным устройством. Достаточно считать цивилизации точками на концах цепочки. Не важно, дружественны или враждебны цивилизации сами по себе — как только они запутаются в паутине цепочек подозрений, они становятся одинаковыми.


— Но если ты слабее, ты для меня не опасен. Тогда я могу послать тебе сообщение. Верно?


— Не сработает и это. Ввожу второй ключевой термин: технологический взрыв. Его мне тоже не объяснили, но разобраться с ним оказалось легче. Человеческой цивилизации пять тысяч лет, а жизни на Земле — несколько миллиардов. Но современную технологию создали за триста лет. В масштабе Вселенной, это не развитие — это взрыв! Это бомба, заложенная в каждой цивилизации. Как только зажгут фитиль — по собственной инициативе или под давлением внешних факторов — бомба взорвется. Земле потребовалось триста лет, но почему мы должны быть быстрее других космических цивилизаций? Возможно, найдутся цивилизации, которые соображают быстрее нас. Я слабее тебя, но как только получу сообщение, между нами протянется цепочка подозрений. Если в какой-то момент у меня произойдет технологический взрыв, я стану сильнее тебя. По меркам Вселенной, несколько сотен лет всего лишь мгновение. Может даже статься, что бомбу моего технологического взрыва подожжет полученное от тебя сообщение. Следовательно, даже если я новорожденная или развивающаяся цивилизация, я для тебя опасен.


Ши Цян несколько секунд рассматривал тлеющую сигарету Ло Цзи, а потом взглянул на свою:


— Значит, мне лучше заткнуться и помалкивать.


— Думаешь, поможет?


Оба затянулись. Сигареты вспыхнули и осветили проявившиеся из темноты задумчивые лица богов этой простой воображаемой вселенной.


— Нет, не поможет, — ответил Ши Цян. — Допустим, ты сильнее меня. Тогда, если мне удалось обнаружить тебя, то рано или поздно ты обнаружишь меня — и образуется цепочка подозрений. А если ты слабее меня, то у тебя в любой момент может случиться технологический взрыв, и тогда ты станешь сильнее. В итоге, для меня опасно и сообщать о себе, и позволять тебе продолжать существование. Любой из этих вариантов нарушит первую аксиому.


— Да Ши, ты отлично соображаешь!


— Пока да, но мы ведь только начали.


Ло Цзи долго хранил молчание. Пару раз он затягивался сигаретой, и тогда его лицо проступало из темноты. Затем он ответил:


— Нет, старина. Наши рассуждения закончены, и мы пришли к ответу.


— К ответу? Черта с два мы к чему-то пришли! Где обещанная картина космической цивилизации?


— Как только ты узнаешь о моем существовании, тебе не помогут ни связь, ни молчание. Остается лишь один выход.


Надолго воцарилось молчание. Огоньки сигарет потухли. Не ощущалось ни дуновения ветерка; тяжелая тьма сгустилась в асфальтовую черноту, соединяя небо и землю воедино. Наконец, Ши Цян выплюнул во мрак единственное слово:


— Проклятье!


— А теперь распространи этот единственный вариант на миллиарды звезд и сотни миллионов цивилизаций — и получишь свою картину.


— Это… это очень мрачная картина.


— Вселенная и в самом деле мрачное место. — Ло Цзи повел рукой, осязая темноту словно бархат. — Вселенная — это темный лес. Каждая цивилизация — вооруженный до зубов охотник, призраком скользящий между деревьев, незаметно отводящий в сторону ветви и старающийся ступать бесшумно. Он даже дышит через раз. Охотнику есть чего опасаться: лес полон других невидимых охотников, таких же, как он сам. Если он встретит жизнь — другого охотника, ангела или черта, новорожденного младенца или старую развалину, фею или полубога — у него лишь один выход: открыть огонь и уничтожить. В этом лесу другие люди — ад. Любая жизнь представляет собой смертельную угрозу для всех остальных и будет уничтожена при первой возможности. Вот так выглядит космическая цивилизация. И этим объясняется парадокс Ферми[50].


Ши Цян зажег еще одну сигарету, чтобы хоть чуть-чуть раздвинуть занавес тьмы.


— Но в этом темном лесу есть глупый мальчишка по имени человечество. Он разжег огромный костер, стоит возле него и кричит: «Я здесь! Я здесь!» — продолжил Ло Цзи.


— Кто-нибудь его услышал?

Показать полностью
2440

Миоэлектрический протез руки терминатора

Хочу представить вам свою разработку миоэлектрического протеза. На разработку этой системы у меня ушло 2 месяца работы. В основе проекта лежит Adruino Uno, а стоимость разработки не превышает 3 т.р. с учётом стоимости самой Arduino.

273

TomorrowLand — Будущее человека

В недалёком 2015 году, известный американский журналист и писатель Стивен Котлер издал книгу TommorowLand («Мир Завтра» изд. Поппури, Минск). В этой книге Стивен рассказывает читателю о всех самых передовых научных разработках, которые из мира научно-фантастической литературы и кинематографа УЖЕ стали, или активно становятся реальностью.


Быть может не повсеместно распространённой, но всё-таки реальностью. И если Стивен об этих вещах только рассказывал, то я бы хотел их вам показать, по крайней мере те, которые можно показать. В этом обзоре, я не буду пересказывать непосредственное содержание книги, как были изобретены все эти вещи, кто этим занимался, я хочу рассказать о самих вещах.


Книга разбита на три основных части. Будущее внутри — о научных разработках, меняющих не только человеческую жизнь, но и самого человека. Будущее снаружи — о самых передовых научных направлениях, которые привносят в нашу жизнь нечто совершенно новое, например, летающие машины. И будущее в тумане — о тех направлениях, которые имеют колоссальный потенциал, пока не нашедший или только начинающий находить реальное применение в нашей жизни. Описать всё за один присест, наверное, не выйдет, так что, в этом материале мы, пожалуй, ограничимся первой частью книги и поговорим о технологиях, здесь и сейчас изменяющих нас самих.

TomorrowLand — Будущее человека Бионика, Имлпантанты, Киборги, Протез, Медицина, Протезирование, Наука, Будущее, Видео, Длиннопост

Киборги. Когда говоришь это слово, представляешь какое-то достаточно далекое, и пожалуй, не самое светлое будущее, а что нибудь вроде «Призрака в Доспехах», «Робокопа», «Deus Ex» или «Искусственный Разум». В общем, достаточно мрачный и жестокий мир в стиле КиберПанк. Однако, уже в наши дни, Киборги являются вполне обыденным явлением, которое попросту проходит мимо большинства из нас.


Это связано с тем, что в первую очередь, именно протезирование стало родоначальником «Киборгизации». Ей подвергаются те люди, которые утратили обычный человеческий функционал, ослепли или потеряли конечность. Именно они пользуются новыми искусственными руками, ногами, глазами и сердцем. Вот только многие современные протезы начинают становиться более высокотехнологичными и функциональными, по сравнению с нашими собственными органами и конечностями.


Наиболее «слабыми» в области искусственных органов и конечностей на данный момент, имхо, являются протезы рук и кистей. Боюсь, они ещё долго не смогут достигнуть того функционала, который предоставляют нам наши реальные биологические руки.

Если коротко, то основное отличие современных кибернетических протезов от протезов далекого прошлого заключается в том, что это не просто крюк или палка торчащая из человека, пусть даже удобная и пластичная палка. Сейчас это, в первую очередь, устройство, считывающее нервные импульсы, посылаемые мозгом человека, и действующее в зависимости от этих импульсов. С каждым годом компьютерная техника становится всё миниатюрнее и мощнее, а потому более совершенными становятся и кибернетические протезы.


В последние годы в этом направлении было сделано по-настоящему прорывное открытие: протез научили не только считывать нервные сигналы, отправляемые мозгом, но и, подключив протез к нервной системе человека, передавать ответные импульсы в мозг[1]. Таким образом, было «восстановлено» чувство осязания человека при использовании протеза. А ученые из университета Глазго разработали специальную сверхчувствительную искусственную кожу для протезов из графена [2], которая позволит не только получать тактильные ощущения на практически сопоставимом уровне с нашей обычной кожей, но также сделает протезы энергонезависимыми. Так как графен является прекрасным электропроводником и способен передавать солнечную энергию.

Читателям с буйной фантазией и современным писателям-фантастам впору задуматься не просто о искусственных конечностях, которые будут сильнее «оригинальных». Но и о более чувствительных конечностях, которые смогут распознавать значительно более широкий спектр тактильных ощущений и моментально передавать информацию о химическом составе того, к чему мы прикасаемся и точную температуру этих предметов.


Важно отметить, что данное направление развивается с фантастической скоростью, так как с одной стороны, оно крайне востребовано, а с другой стороны, практически любой желающий может напечатать себе основу протеза с помощью 3D-принтера. Создать такой протез по длине, ширине и так далее, какой нужен именно ему, возможно, внеся минимальные правки в 3D-модель перед печатью. А у самых передовых компаний из области протезирования заказать лишь чипы и софт для протеза, которые также легко установить и можно настроить под свои собственные нужды.


Однако уже сейчас, даже достаточно несложные протезы способны исправить наши «человеческие баги», связанные с работой рук и кисти и добавить некоторый новый функционал. Например, у вас скорее всего не получится потянуть мизинец к запястью руки таким образом, чтобы вслед за ним не начал тянуться безымянный палец. И уж наверняка ваша рука и кисть не способны крутиться на 360 градусов вокруг своей оси…


Более совершенными, имхо, являются современные протезы ног и ступней (может, для таких устройств уже надо подбирать другой термин, например, аугментации или имплантанты?). Наши ноги, несмотря на многие десятки тысяч лет эволюции, всё-таки далеко не совершенны. Начнём хотя бы с того, что мы носим обувь. Ну а закончим целым букетом различных заболеваний ног, плоскостопием, артрозами, варикозами, венозными недостаточностями и банальными отёками.

Современные протезы ног представляют из себя напичканные микропроцессорами и сенсорами устройства, прекрасно улавливающими не только сигнал из мозга, но и анализирующими поверхность, по которой мы идём. Они амортизируют ходьбу, они значительно легче наших собственных ног и легко выдерживают нагрузку до 130 кг веса.


На данный момент, человек, обладающий подобными протезами, может совершенно спокойно совершать те же самые действия, которые он совершает благодаря обычным ногам. Ходьба. бег, плавание и даже танцы. Благодаря возможности контролировать высоту протеза, а также за счёт того, что он легче наших биологических конечностей, бегать в них уже удобней и проще. В особенности, на большие дистанции, так как протез не устаёт, в отличие от наших мышц.

На данный момент, бионические конечности можно считать не уступающими и вполне равными во многом наших собственных ногам. Однако, я уверен, пройдёт совсем немного времени, и люди с бионическими ногами будут иметь гораздо больше возможностей, по сравнению с нами, простыми смертными.


Может быть, сейчас уже самое время, чтобы задуматься над тем, не начать ли откладывать средства для покупки таких замечательных протезов к старости, когда наши ноги станут совсем бесполезными и будут причинять массу дискомфорта. Согласитесь, будет здорово иметь возможность погонять в футбол с внуками, когда вам будет уже за 70.


Однако, чтобы это могло осуществится, вам, скорее всего, понадобится ещё один протез, искусственное или абсолютно новое сердце. Сердечно-сосудистые заболевания, бич человеческий, забирающий самое большое количество светлых умов, у которых в «остальном» всё было если не замечательно, то, по крайней мере, без особых проблем. Также, именно эта группа заболеваний обосновалась на вершине рейтинга общих причин смертности. Решение этой задачи способно значительно увеличить продолжительной человеческой жизни.


На данный момент существует далеко не столь высокотехнологичное, как протезы рук и ног, но столь же эффективное решение в виде банального роторного насоса, который полностью заменяет человеческое сердце. Да, у человека с таким насосом не будет пульса и кровь будет распространятся по организму не толчками, а постоянным потоком. В нашем мире уже несколько человек живёт без пульса, несколько из них, вполне полноценной жизнью. Такое решение значительно проще и, как считают его изобретатели, эффективней обычных кардиостимуляторов и устройств, имитирующих традиционную работу сердца.

TomorrowLand — Будущее человека Бионика, Имлпантанты, Киборги, Протез, Медицина, Протезирование, Наука, Будущее, Видео, Длиннопост

С одной стороны, отсутствие биения/пульса — значительно увеличивает износостойкость такого аппарата, с другой стороны, ему требуется значительно меньше электроэнергии, да и само оно совсем не больше, с легкостью поместится в теле ребёнка, а мощности будет хватать для взрослого человека. Роторный насос можно обвешать сенсорами и датчиками, да хоть блютус-управлением с мобильника, которые позволят изменять скорость вращения ротора, в зависимости от вашей деятельности. Ложась спать, можно будет с мобильника понизить скорость вращения ротора. А когда вы будете испытывать нагрузки, датчики и сенсоры сами среагируют и увеличат скорость, чтобы вам было проще с ними справится.


В будущем, можно будет установить себе сразу пару роторных сердец, мало ли, с одним из них что-то случится, или его просто будет пора поменять, ну так в таком случае со всей нагрузкой полностью справится второе.

Если же жизнь без пульса вас не прельщает, то как насчёт того, чтобы вырастить себе новое сердце из стволовых клеток[3]? Никаких доноров, торговли органами и прочей мути. Просто как только ваше родное сердце начнёт показывать признаки усталости, его заменят на ваше же новое сердце, полностью совместимое, с точно таким же ДНК. Всё, что для этого нужно сделать, это побороть наконец-то религиозных фанатиков, которые всячески тормозят исследования стволовых клеток, так как «эмбрионы тоже люди» (хотя у них нет мозговой активности) и «игры в бога не приведут ни к чему хорошему».


Да-да, конечно, ни к чему хорошему, кроме спасения миллионов человеческих жизней по всему миру. Так как из стволовых клеток можно вырастить практически любой новый человеческий орган. Возможно, выращивание новых органов с помощью стволовых клеток способно коренным образом переломить ситуацию с «износом» сердца и победой над онкологическими заболеваниями. Каждый раз, когда вам с телевизора всякие консерваторы будут говорить о том, что используя человеческие эмбрионы мы убиваем потенциальных людей, которые могли бы родиться, помните, что не используя их, мы убиваем реальных живых людей, которые уже родились.

TomorrowLand — Будущее человека Бионика, Имлпантанты, Киборги, Протез, Медицина, Протезирование, Наука, Будущее, Видео, Длиннопост

ледующие имплантанты снова возвращают нас к восприятию чувств, а именно зрения и слуха.


Современные зрительные имплантанты подбираются к уровню, полностью сопоставимому с уровнем обычного человеческого зрения. Ещё 5-7 лет тому назад, искусственные глаза давали возможность увидеть картинку разрешением 16х16 пикселей, которая обновлялась раз в минуту. Эта была даже не столько картинка, сколько нечто вроде зрительного паттерна. Смотря на дверь, ваш мозг говорил бы, что вы видите что-то вроде буквы «П». Сейчас же качество изображения семимильными шагами мчится к HD.


Важно отметить, что существуют две принципиально разных по своему устройству схемы имплантантов.


Искусственный глаз, который «подключается» к зрительному нерву человека. Установка такого имплантанта значительно проще, так как не придётся лезть с проводами в человеческий мозг. Но такое решение подойдёт далеко не всем, так как пациенту требуется иметь полностью работоспособный зрительный нерв. С одной стороны, травма глаза должна быть «не глубокой», с другой стороны, она должна была произойти совсем недавно, так как со временем зрительный нерв отмирает. Это решение прекрасно подходит для людей, которые имеют трудноизлечимые болезни глаз. Например, многие люди больные катарактой в будущем столкнутся с выбором — вставить им искусственную интраокулярную линзу вместо помутневшего хрусталика глаза, или вставить полностью бионический глаз с расширенным функционалом.

TomorrowLand — Будущее человека Бионика, Имлпантанты, Киборги, Протез, Медицина, Протезирование, Наука, Будущее, Видео, Длиннопост
TomorrowLand — Будущее человека Бионика, Имлпантанты, Киборги, Протез, Медицина, Протезирование, Наука, Будущее, Видео, Длиннопост

Другой имплантат гораздо сложнее, но подойдёт абсолютно любому человеку. Он состоит из современной камеры, например, вмонтированной в очки. Эта камера производит съёмку и передаёт видеопоток в специальный компьютер-обработчик размером с mp3 плеер, который вы можете носить где-нибудь в кармане. Обработав поступивший сигнал, компьютер передаёт его на микроскопические чипы, которые крепятся непосредственно на затылочной части мозга, отвечающей за зрение. Раньше эти чипы были достаточно большими, и создавали те самые паттерны, о которых я написал выше. Они подавали достаточно мощный сигнал 1-10 мА, который возбуждал огромное количество нейронов, в связи с чем, «четкость» изображения была совершенно никакой, а неожиданная подача сигнала могла вызвать приступ эпилепсии.


Современные чипы и электроды планируется углубить внутрь зрительной коры и подавать сигнал на уровне 1-10 мкА, который будет возбуждать отдельные нейроны. Это обеспечит предельную точность и качество передаваемого в мозг изображения.

TomorrowLand — Будущее человека Бионика, Имлпантанты, Киборги, Протез, Медицина, Протезирование, Наука, Будущее, Видео, Длиннопост
TomorrowLand — Будущее человека Бионика, Имлпантанты, Киборги, Протез, Медицина, Протезирование, Наука, Будущее, Видео, Длиннопост

Самым интересным в зрительных имплантантах, конечно же, является то, что всего через несколько лет они будут давать потрясающие возможности, такие, например, как использование имплантанта в качестве микроскопа. А вы видели зум на современных фотокамерах, которые дают возможность достаточно чётко разглядеть происходящее на расстоянии в 5 километров? А как насчёт теплового и инфракрасного зрения, технологии «Хищника» уже не кажутся вам фантастикой? Ну а те, кому будут подключены электроды в зрительную кору, смогут благодаря компьютеру (мобильнику?), подающему сигнал на эти электроды, транслировать себе в мозг карту местности, или видео с камеры наблюдения за ребёнком, или новую серию любимого сериала. А как насчёт сёрфинга в сети без монитора, или виртуальной реальности без очков?


Да я уже сам, кажется, жду не дождусь, когда эти технологии станут массовыми.

Возможно, в эту обзорную статью следовало бы включить также и звуковые импланты, но честное слово, они появились уже достаточно давно и назвать их хоть сколько-то фантастическими, лично у меня язык не поворачивается. Поэтому, давайте лучше перейдём к самому интересному, к мозговым имплантам и вопросам человеческого бессмертия!


На данный момент в научном сообществе прорабатываются две фундаментальные гипотезы о будущем человеческом бессмертии. Одна из них начинает «тестироваться» и воплощаться уже сейчас, вторая же пока что по-прежнему остаётся гипотезой. Но обе они имеют твёрдый научный фундамент и их воплощение в будущем, в той или иной форме, пожалуй, является лишь вопросом времени. Фундаментом первой гипотезы является принцип работы человеческого гиппокампуса (гиппокампа). А фундаментом второй гипотезы является давно известный эффект нейропластичности мозга. Но давайте обо всём по порядку.


Гиппокампус относится к лимбической системе головного мозга и отвечает за перенос кратковременной памяти человека в долговременную и наоборот. Ученые потратили уже немало сил и времени на исследование этого органа и поиск возможностей по сохранению всего жизненного опыта человека, что называется, в «цифре». В частности, для этого был создан искусственный гиппокамп, который получает сигналы из мозга, конвертирует их в «цифру», записывает на чип, снова конвертирует в нервные сигналы и как и настоящий гиппокамп, записывает их в долговременной памяти мозга. Если добавить к этому ещё одно устройство, которое сможет считывать информацию о биохимической активности мозга, регистрировать выброс определённых гормонов и прочих веществ, которые наш мозг распознаёт как «эмоции», то мы сможем буквально «записывать на флешку» целые человеческие жизни.


С другой стороны, это устройство может использоваться не только для записи, но и для чтения/воспроизведение записи. Не так давно уже были новости о том, что после смерти у человека была зарегистрирована мозговая активность[4]. Быть может, после того как наше тело окончательно станет непригодным, мы сможем создать среду в которой мозг будет получать питательные вещества и кислород с одной стороны, а с помощью подобного искусственного гипокампа, сможет пережить чью-то ещё жизнь. Это конечно, промежуточный вариант, который после окончания «нашей» жизни, даёт возможность прожить чью-то ещё жизнь/


В ближайшее же время, по мнению ученых, такие импланты позволят вывести на совершенно иной качественный уровень вопросы обучения. Ведь одно дело, когда ты пытаешься понять нечто неизвестное, и совсем другое дело, когда ты переживаешь как бы свой опыт, вспоминаешь то, что тебе уже известно.

Вам наверняка известны случаи, когда человек попал в какую-то катастрофу, лишился значительной части мозга, выжил, и продолжил жить как ни в чём не бывало, ну может забыл что-то, потерял какой-то навык, которым обладал ранее. Да, это связано с той самой нейропластичностью мозга, оставшиеся части мозга взяли на себя функции тех частей, которые были утрачены. Это даёт возможность даже вот таким людям:

TomorrowLand — Будущее человека Бионика, Имлпантанты, Киборги, Протез, Медицина, Протезирование, Наука, Будущее, Видео, Длиннопост
TomorrowLand — Будущее человека Бионика, Имлпантанты, Киборги, Протез, Медицина, Протезирование, Наука, Будущее, Видео, Длиннопост
жить вполне полноценной жизнью. Однако, нейропластичность мозга работает в обе стороны, она даёт возможность не только сохранять работоспособность при достаточно радикальном уменьшение мозга, но и при радикальном увеличение объёмов оного. Таким образом, если наш мозг обнаружит «новое рабочее пространство и вычислительные мощности», которые он может использовать в своих нуждах, он, скорее всего, поспешит их занять. Не так давно, Сергей Марков написал огромный материал, посвященный нейросетям и переносу сознания[5], вот как он объясняет эту функцию:


…мозг очень хорошо адаптируется к поступающим в него сигналам. Первые эксперименты, продемонстрировавшие нейропластичность, провёл ещё в XIX веке французский врач и физиолог Мари-Жан-Пьер Флуранс. Флуранс брал петуха, перерезал ему нервы, ведущие к мышцам — сгибателям и разгибателям крыла, и сшивал их крест-накрест. Сигнал, которым птица пыталась согнуть крыло, теперь попадал в мышцу-разгибатель, и наоборот. Первое время петух не мог летать, но позже мозг приспособился к изменившейся ситуации, и птица снова выучилась полёту.


Множество случаев травм головного мозга показывали, что даже с очень серьёзными функциональными повреждениями нейронной сети человек в состоянии сохранить свою личность, активность, воспоминания и т. д., хотя и с некоторыми провалами. Приведём в пример аппараты искусственного зрения. Сигнал попадает не совсем туда, куда он попадает от настоящего глаза. Требуется время, чтобы мозг приспособился к восприятию этой картинки.


Есть и более удивительные истории, связанные с нейропластичностью. Сёстры Татьяна и Криста Хоган — краниопаги, т. е. сиамские близнецы, соединённые в районе головы. Явление крайне редкое, один случай на 6 млн рождений. Криста и Татьяна уникальны даже среди краниопагов: мозг одной сестры соединён с мозгом другой. Нейрохирурги обнаружили, что у них связаны глубокие области мозга — таламусы. Через таламус проходит информация от органов чувств, чтобы затем попасть в кору головного мозга. У девочек образовалась уникальная структура — «таламический мост»: толстый канал из нейронных отростков, который отчётливо виден на сканах. Нервные сигналы от ствола головного мозга Кристы могут поступать в мозг Татьяны, и наоборот.


Если мы подключим к мозгу вторичную искусственную нейронную сеть, можно ожидать, что за счёт нейропластичности наше сознание постепенно освоит новое пространство, распространится на него, и на втором этапе мы получим некое новое сознание: модификацию нашего сознания, существующую на комбинированном субстрате. Первая часть субстрата — тот биологический мозг, который у нас был вначале, а вторая часть — искусственная нейронная сеть. Затем, например, биологическая часть отрезается, отмирает.


Допустим, мы так рассчитали размеры новой нейронной сети и её структуру, что на её фоне изначальное «обиталище» нашего сознания стало сравнительно малой и несущественной частью этого большого мозга. Точно так же, как изъятие небольших частей нервной ткани из мозга человека зачастую не приводит к фатальным утратам для его сознания. Такой способ выглядит более комфортным, чем простое копирование…

Возможно, создатели «Газонокосильщика» не совсем угадали с формой, но уловили саму суть идеи компьютерного бессмертия человечества. Надеюсь, данный обзор вселил в вас немного оптимизма и веры в будущее. Ну а если вам было интересно, то я настоятельно рекомендую прочитать и книгу Стивена Котлера «TommorowLand» и почитать материалы Сергея Маркова.


В следующей части обзора поговорим о летающих машинах, современной атомной энергетике и терраформировании.

Показать полностью 8 9
567

10 Впечатляющих примеров медицины будущего

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

Те из нас, кто значительную часть жизни прожил до рубежа веков, привыкли считать наш текущий период времени эдаким отдаленным будущим. Раз уж мы выросли на фильма вроде «Бегущего по лезвию» (в котором действие происходит в 2019 году), нас как-то не очень впечатляет, каким оказывается будущее — во всяком случае с эстетической точки зрения. Да, летающих автомобилей, которые нам постоянно обещали, может не быть никогда. Но в медицине, например, происходят настолько впечатляющие прорывы, что мы уже сейчас стоим на пороге практического бессмертия. И чем дальше в будущее, тем удивительнее перспективы этой сферы.


Замена суставов из биоматериалов

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

Технологии замены суставов и костей прошли долгий путь за последние десятилетия, части на пластиковой и керамической основе взяли верх над металлическими частями, а новейшее поколение искусственных костей и суставов заходит еще дальше: их будут делать из биоматериалов, чтобы они практически слились с телом.


Это стало возможным, конечно же, благодаря 3D-печати (к этой теме мы будем возвращаться неоднократно). Хирурги главного госпиталя Саутгемптона в Великобритании изобрели технику, с помощью которой имплант бедра пожилого пациента удерживается на месте с помощью «клея», изготовленного из собственных стволовых клеток пациента. Кроме того, профессор Университета Торонто Боб Пиллиар вывел процесс на новый уровень, создав импланты нового поколения, которые на самом деле имитируют кость человека.


Используя процесс, который связывает компонент кости на замену (с применением ультрафиолетового света) в невероятно сложные структуры с чрезвычайной точностью, Пиллиар и его команда создает крошечную сеть каналов и траншеек, по которым перевозятся питательные вещества в самом импланте.


Выращенные костные клетки пациента затем распределяются по этой сети, замыкая кость с имплантом. Со временем компонент искусственной кости растворяется, а выросшие естественным образом клетки и ткани сохраняют форму импланта.


Крошечный кардиостимулятор

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

С момента имплантации первого кардиостимулятора в 1958 году, эта технология, конечно, значительно улучшилась. Впрочем, после гигантских скачков в развитии в 1970-х, в середине 80-х все как-то застопорилось. Компания Medtronic, которая создала первый кардиостимулятор, работающий на батарейке, выходит на рынок с устройством, которое может произвести такую же революцию в области кардиостимуляторов, как и ее первое устройство. Оно размером с витаминку и не требует хирургического вмешательства.


Эта новая модель вводится через катетер в паху (!), крепится к сердцу маленькими зубцами и поставляет необходимые регулярные электрические импульсы. В то время как обычные кардиостимуляторы, как правило, требуют сложного хирургического вмешательства, создания «кармашка» для устройства рядом с сердцем, крошечная версия существенно упрощает эту процедуру и снижает частоту осложнений на 50%: 96% пациентов не выявляли никаких признаков осложнений.


И хоть Medtronic вполне может быть первым на этом рынке (имея полученное одобрение FDA), другие крупные производители кардиостимуляторов разрабатывают конкурентные устройства и не собираются оставаться за пределами рынка, годовой объем которого составляет 3,6 миллиарда долларов. Medtronic начала разработку крошечных спасителей в 2009 году.


Глазной имплант от Google

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

Вездесущий провайдер поисковой системы и мировой гегемон Google, похоже, планирует интегрировать технологии в каждый аспект нашей жизни. Впрочем, стоит признать, что вместе с кучей хлама Google выдает на-гора и стоящие идеи. Одно из последних предложений Google может как изменить мир, так и превратить его в кошмар.


Проект, который известен как Google Contact Lens, представляет собой контактную линзу: имплантируясь в глаз, она заменяет естественный хрусталик глаза (который разрушается в этом процессе) и приспосабливается, исправляя плохое зрение. Линза крепится к глазу с помощью того же материала, который используется при производстве мягких контактных линз, и имеет множество практических медицинских применений — вроде считывания кровяного давления пациентов с глаукомой, уровней глюкозы у пациентов с диабетом или беспроводного обновления с учетом ухудшений зрения пациента.


В теории, искусственный глаз Google может полностью восстановить зрение. Конечно, это еще не камера, которая имплантируется прямо вам в глаза, но поговаривают, что к этому все идет. Кроме того, непонятно, когда линза появится на рынке. Но патент был получен, а клинические испытания подтвердили возможность процедуры.


Искусственная кожа

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

За последние десятилетия достижения в области создания искусственной кожи явили нам существенный прогресс, но два недавних прорыва из совершенно разных областей могут открыть новые направления для исследований. Ученый Роберт Лангер из Массачусетского технологического института разработал «вторую кожу», которую назвал XPL («сшитый полимерный слой»). Невероятно тонкий материал имитирует упругую молодую кожу — этот эффект проявляется мгновенно при создании, но теряет силу примерно через день.


А вот профессор химии Чао Вонг из Калифорнийского университета в Риверсайде работает над еще более футуристическим полимерным материалом: который может самовосстанавливаться от повреждений при комнатной температуре и пронизан крошечными металлическими частицами, которые могут проводить электричество, для лучших измерений. Профессор уверяет, что не пытается создать кожу для супергеров, но признает, что является большим фанатом Росомахи и пытается привнести научную фантастику в настоящий мир.


Что примечательно, некоторые самовосстанавливающиеся материалы уже появились на рынке — например, самовосстанавливающееся покрытие телефона LG Flex, которое Вонг приводит в качестве примера возможного применения таких технологий в будущем. Короче говоря, этот чувак действительно пытается создать супергероев.


Импланты мозга, восстанавливающие двигательные способности

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

Двадцатичетырехлетний Ян Буркхарт пережил ужасную аварию в возрасте девятнадцати лет, которая парализовала его от груди до пальцев ног. В течение последних двух лет он работал с докторами, которые настраивали и экспериментировали с устройством, имплантированным в его мозг — микрочипом, который считывает электрические импульсы мозга и переводит их в движение. Хоть устройство и далеко от совершенства — его можно использовать только в лаборатории, когда имплант подключен к компьютеру с помощью рукава на руке — оно позволило пациенту свинтить крышку с бутылки и даже поиграть в видеоигру.


Ян признает, что может и не получить выгоду от этих технологий. Он делает это больше чтобы доказать возможность концепции и показать, что его конечности, разъединенные с мозгом, можно заново к нему подключить с помощью посторонних средств.


Впрочем, вполне вероятно, что его помощь хирургии головного мозга и эксперименты, которые проводят по три раза в неделю, окажут огромную поддержку в продвижении этой технологии для будущих поколений. Хотя подобные процедуры использовались для частичного восстановления движений обезьян, это первый пример успешного преодоления нервного разъединения, которое вызывает паралич у человека.


Биоабсорбируемые трансплантаты

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

Стенты — сетчатые полимерные трубки, которые вставляются хирургическим путем в артерии, препятствуя их блокированию — сущее зло, которое приводит к осложнениям у пациента и демонстрируют умеренную эффективность. Потенциал осложнений, особенно у молодых пациентов, делает результаты недавнего исследования с участием биоабсорбируемых сосудистых трансплантатов весьма перспективными.


Процедура называется эндогенное восстановление тканей. Давайте простыми словами: в случае с молодыми пациентами, которые родились без некоторых необходимых соединений в сердце, врачи смогли создать эти соединения, используя продвинутый материал, который выступает в качестве «лесов», позволяя телу копировать его структуру с помощью органических материалов, а сам имплант впоследствии растворяется. Исследование было ограниченным, с участием всего пятерых молодых пациентов. Но все пятеро выздоровели без каких-либо осложнений.


Хотя эта концепция не нова, новый материал (состоящий из «супрамолекулярных биоабсорбируемых полимеров, изготовленных с использованием проприетарной технологии электропрядения») представляет собой важный шаг вперед. Стенты предыдущего поколения состояли из других полимеров и даже металлических сплавов и выдавали смешанные результаты, что привело к медленному принятию этого метода лечения во всем мире.


Хрящ из биостекла

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

Еще одна 3D-печатная полимерная конструкция может произвести революцию в методах лечения весьма изнурительных заболеваний. Группа ученых из Имперского колледжа Лондона и Университета Милано-Бикокка создали материал, который назвали «биостеклом»: комбинацию кремний-полимера, имеющую прочные и гибкие свойства хряща.


Биостеклянные импланты напоминают стенты, о которых мы говорили выше, но делаются из совершенно другого материала для совершенно другого применения. Одним из предложенных использований таких имплантов является выстраивание лесов для поощрения естественного выращивания хряща. Также они обладают саморегенерацией и могут восстанавливаться, если связи будут разорваны.


Несмотря на то, что первым испытанием метода будет замена межпозвоночного диска, другая — постоянная — версия импланта находится в стадии разработки для лечения травм колена и других травм в районах, где хрящ уже не отрастить. 3D-печать делает импланты более дешевыми и доступными в производстве и еще более функциональными, чем другие импланты этого типа, которые доступны нам в настоящее время и, как правило, выращиваются в лаборатории.


Самовосстанавливающиеся полимерные мышцы

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

Чтобы не отставать от коллег, стэнфордский химик Ченг-Хи Ли в поте лица работает над материалом, который может быть строительным блоком для фактической искусственной мышцы, которая может превзойти в качествах наши хилые мускулы. Его соединение — подозрительно органическое соединение кремния, азота, кислорода и углерода — способно растягиваться до 40-кратной своей длины, а после возвращаться в нормальное положение.


Также оно может восстанавливаться от проколов за 72 часа и заново закрепляться после разрывов, вызванных железной «солью» в компоненте. Правда, для этого части мышцы нужно поместить рядом. Куски пока не ползут друг к другу. Пока.


На текущий момент единственным слабым местом этого прототипа является его ограниченной электропроводность: при воздействии электрического поля вещество увеличивается всего на 2%, в то время как настоящие мышцы — на 40%. Это должно быть преодолено в кратчайшие сроки — и тогда Ли, ученые с биостеклянными хрящами и доктор Росомаха смогут собраться вместе и обсудить, что делать дальше.


Призрак сердца

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

Этот метод, который изобрел Дорис Тейлор, директор регенеративной медицины в Техасском институте сердца, не сильно отличается от упомянутых выше 3D-печатных биополимеров и прочего. Метод, который доктор Тейлор уже продемонстрировал на животных — и готов продемонстрировать на людях — совершенно фантастический.


Если коротко, сердце животного — свиньи, например — замачивается в химической ванне, которая разрушает и высасывает все клетки, кроме белка. Остается пустой «призрак сердца», который затем можно наполнить собственными стволовыми клетками пациента.


Как только необходимый биологический материал оказывается на месте, сердце подключается к устройству, которое заменяет искусственную систему кровообращения и легкие («биореактор»), пока не станет функционировать как орган и его можно будет пересадить пациенту. Этот метод Тейлор успешно продемонстрировал на крысах и свиньях.


Этот же метод имел успех и с менее сложными органами вроде мочевого пузыря и трахеи. Впрочем, процесс далек от совершенства, но когда его достигнет, очереди пациентов, ожидающих сердца для пересадки, могут прекратиться полностью.


Инъекция мозговой сети

10 Впечатляющих примеров медицины будущего Будущее, Медицина, Протез, Длиннопост

Наконец у нас есть передовая технология, способная быстро, просто и совершенно опутать мозг сетью с помощью одной инъекции. Исследователи из Гарвардского университета разработали электропроводящую полимерную сеть, которая буквально впрыскивается в мозг, где проникает в его закоулки и сливается с веществом мозга.


Пока что сеть, состоящая из 16 электрических элементов, была пересажена в мозг двух мышей на пять недель без иммунного отторжения. Исследователи предсказывают, что крупномасштабное устройство такого плана, состоящее из сотен подобных элементов, может активно контролировать мозг до каждого отдельного нейрона в ближайшем будущем и пригодится при лечении неврологических расстройств вроде болезни Паркинсона и инсульта.


В конце концов, это исследование может привести ученых к более глубокому пониманию высших когнитивных функций, эмоций и других функций мозга, которые в настоящее время остаются непонятными.

Показать полностью 9
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: