Hur Bionics kommer att förlänga och förbättra ditt liv

Tänk på som en science fiction pipedream, är vetenskapen om bionics ofta betraktad som osynlig. Men i den verkliga världen har denna teknik potential att förlänga din livslängd och förbättra din livskvalitet när du ålder.

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

TED-pratningen av ingenjören i videon Hugh Herr är något vi har täckt före 5 Fantastiska TED-samtal som kommer att förändra hur du tänker på medicin 5 Fantastiska TED-samtal som kommer att förändra hur du tänker på medicinen Dessa fem TED-samtal ger oss tips om nyskapande vetenskaplig forskning och livskvaliteten som vi kan uppleva en dag Läs mer, och det är väl värt en klocka.

Kroppens begränsningar

Många människor är rädda för att bli äldre och av god anledning. När vi blir äldre börjar våra kroppar slutligen misslyckas, bit för bit. Det är något som du kan fördröja genom god näring, förebyggande medicinsk vård och motion - men förr eller senare blåsar nästan alla upp en kropp som inte längre kan göra det de tycker om. Om du inte vill ta itu med det är det enda alternativet att börja byta ut det. Eller om du är squeam om att skära av lemmer och organ, förstärka den.

Powered Exoskeletons Bionic Humans: Exoskeleteteknologi är omdefinierande gränser Bioniska människor: Exoskeleteteknologi är omdefinierande gränser Exoskeletonforskningen har pågått i över ett sekel, vilket resulterade i ett antal hållbara prototyper. Överraskande fokuserar de dock mindre på supermänniska styrka och mer på att förbättra uthållighet och livskvalitet. Läs mer kan låta som science fiction, men de är långt ifrån nya bioniska människor: Exoskeletonteknologin är omdefinierande gränser Bioniska människor: Exoskeleteteknik är omdefinierande gränser Exoskeletonforskningen har pågått i över ett sekel, vilket resulterade i ett antal hållbara prototyper. Överraskande fokuserar de dock mindre på supermänniska styrka och mer på att förbättra uthållighet och livskvalitet. Läs mer . En tidig hydraulisk och elektrisk kostym som kan lyfta 110 kg har utvecklats av den amerikanska militären redan 1965. Detta var baserat på studier från Cornell Aeronautical Laboratories of Buffalo, New York, till Manförstärkare, så tidigt som 1960. Den “Hardiman”, som det kallades, var inte helt framgångsrikt - men det banade vägen för ytterligare militära tillämpningar.

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

Förmodligen är det mest anmärkningsvärda exemplet Japans HAL (Hybrid Assistive Limb), en exoskelett som skapats för att expandera kroppens egenskaper - speciellt för dem med ryggrads- eller neurologiska störningar, som de som orsakas av stroke. För stroke offer och paraplegics, kan HAL hjälpa till att lida igen - även om ReWalk, ett kommersiellt system som drivs av ett batteri och styrs med hjälp av en handledsmonterad kontroll. På liknande sätt är LIFESUIT en annan exoskelett som riktar sig till funktionshindrade, utvecklad av Monty K. Reed i sin North Seattle Robotics Group; Reed var kvar med permanenta ryggskador efter en fallskärmolycka och blev intresserad av exoskeletoner efter att ha läst Robert Heinleins beskrivning av kraftpansar i sin 1959 roman, Starship Troopers.

Forskning för The They Shall Walk-projektet är komplett och LIFESUIT håller på att höja $ 2 miljoner för att kunna börja produktionen 2017 och distribuera till kliniker och gym.

Exoskeletoner är väl lämpade för både medicinska och militära applikationer, men de erbjuder också en chans för åldrande kroppar att fortsätta med ansträngande uppgifter. Här är en bra demonstration av HAL-lyft 88 kg (40 kg) - en anmärkningsvärd prestation, med tanke på att det krävs nästan ingen styrka från användaren. Denna teknik kan återvända till en enorm mått på oberoende för äldre.

Syntetiska organ

Styrka och trötthet är inte den enda oroen: i genomsnitt dör 18 personer i USA varje dag på grund av brist på organdonorer. År 2013 dog 4 453 i väntan på en njurtransplantation ensam.

3D-utskrift kan vara inblandad i oro för att skapa egna vapen - även CBS briljant Elementärt tack vare ämnet (vilket stör några människor) - men 3D-utskrift är bra för mycket, mycket mer 5 Fantastiska 3D-skrivprogram som du måste se för att tro 5 Fantastiska 3D-skrivprogram som du måste se för att tro Vad skulle du göra med en 3D-skrivare ? Om folket som utvecklar dessa applikationer har något att säga om det kan du bli förvånad. Läs mer . Forskare har kunnat skriva ut mänsklig vävnad Hur 3D-utskrift människor kan vara möjliga En dag Hur 3D-utskrift människor kan vara möjliga Någon dag Hur fungerar bioprinting? Vad kan skrivas ut? Och kommer någonsin att kunna skriva ut en hel människa? Läs mer under ett tag. Under lång tid var den största begränsande faktorn vaskulärisering, vilket skapade blodkärl för att ge syre och näringsämnen till vävnaden.

Det förändrade allt förra året, då amerikanska och australiensiska forskare utvecklade förmågan att bio-tryck kapillärer. Dr Luiz Bertassoni vid University of Sydney medger att tryckorgan kan vara årtionden borta, men nu “kan börja prata om större, mer komplexa vävnader som kan överleva längre.” Under tiden fortsätter forskningen med att skapa transgena grisorgan 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 utbyten. För två år sedan gick medieaffärer och tidskrifter vild om Bionic Man, en $ 1 miljon robot gjord av artificiella kroppsdelar - inklusive cirkulationssystem. Systemet är avsett att fungera som en uppvisning för hur mycket av människokroppen vi kan ersätta eller öka med robotiken.

Glöm Sex Millions Dollar Man: Denna Bionic Man var smeknamnet Frank (efter Victor Frankenstein).

Roboten har ett hjärta som pumpar konstgjord syrerik blod runt kroppen. Det har också mjälte, njure och bukspottkörtel, men inget matsmältningssystem, lever eller hjärna. Istället styrs den via Bluetooth. Dess "hud" är tillverkad av en polymer, fylld med en miljon sensorer för att upptäcka berörings- och temperaturförändringar, och den drivs av 26 enskilda motorer.

Det använder också en Rex exoskeleton, a “handsfree, självbärande, oberoende kontrollerad robot walking device”, och 3D-utskrift för att skapa ett luftrör och skalleimplantat.

Systemet är inte perfekt ännu - 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 bra exempel på vad som är möjligt: ​​bioniska njurar kan eliminera behovet av en dialysenhet, en artificiell pankreas skulle reglera blodsockernivån. och mjälten spelar en nyckelroll vid filtrering av ditt blod som en del av ditt immunsystem.

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

Begränsningar av sinnet

Det är självklart inte bara livslängden som är en oro, men också kvalitet. Många av oss har bekymmer om demens, och dessa rädslor är välgrundade. En studie av Alzheimers sjukdom International fann att år 2013 hade cirka 44,4 miljoner människor demens, en siffra som sannolikt kommer att svälla till cirka 75 miljoner år 2030 och 135,5 miljoner år 2050 på grund av våra växande livslängder och världsbefolkning. Det finns högprofilerade fall som den tidigare amerikanska presidenten Ronald Reagan, civilrättsaktivisten Rosa Parks, och den framstående författaren Sir Terry Pratchett, en talande författare som varnar:

“Det finns inte en typ av demens. Det finns inte ett dussin slag. Det finns hundratusentals. Varje person som lever med en av dessa sjukdomar kommer att påverkas på unikt destruktiva sätt ... Det finns ingen tydligt planerad vägen till sjukdomsförloppet. Demens attackerar de aspekter som gör oss vem vi är, och det är en djup personlig attack som trotsar förutsägelsen.”

Klart, så småningom skulle vi vilja slå denna sjukdom fullständigt och ge en fullständig botemedel. Innan det är möjligt kan bärbara tekniker ge ett kraftfullt verktyg för att återställa livskvaliteten till de drabbade. Utvecklingen av saker på internet Vad är internet av saker och hur kommer det att påverka vår framtid [MakeUseOf Förklarar] Vad är internet av saker och hur kommer det att påverka vår framtid [MakeUseOf Explains] Det verkar som om det finns nya buzzwords som dyker upp och dö av med varje dag som passerar oss och "Dina Internet" händer bara vara en av de senaste idéerna som ... Läs mer på en kontextuell webb kan ge hjälp till dem som kämpar för att förbli oberoende, särskilt som det skulle fokusera på personalisering och relevans Att förstå användarnas situationer och svårigheter skulle innebära att information är tillgänglig utan att behöva söka.

Nuvarande webbläsartillägg och widgets är bra exempel på detta växande intresse för interaktivitet och enkelhet. Apture, till exempel, bildades 2007 och användes av mediajättar som Ekonomen och Washington Post att lägga till en ny dynamik på sidor med multimedia och har sedan förvärvats av Google. På liknande sätt filtrerar Zemanta's semantiska algoritmer genom blogginlägg att föreslå ytterligare innehåll som länkar och foton, den senare drar från lagerbildswebbplatser, uppmärksammar upphovsrätten.

Detta borde göra världen tillgängligare och förstärka individualismen. Google Glass har säkert dragit sin del av kritiken, men föreställ dig hur bra det kan vara för en Alzheimers lidande, som ger dem påminnelser, appar och kontaktinformation - i huvudsak ersätter några av sina förlorade minnen.

Trots sin kalla mottagning är Google Glass ett kraftfullt verktyg för gott. Vi har redan skrivit om sin möjliga efterträdare, Google Contact Lens, forskning som låter fördelaktig för dem med diabetes eller till och med färgbrister!

Ska du uppgraderas?

År 1966 noterade Dr Kit Pedlar och Gerry Davis oroen kring bionics och skapade Cybermen för Den tionde planet, en Läkare som seriell som såg doktorn och ett lag på en polär bas tar på sig skrämmande reflektioner av oss själva. Cybermen är ett beständigt hot, senast föregående år Mörkvatten / Död i himlen.

Varför är cybermen fortfarande kvar, när så många läkare som skurkar har fallit vid vägen? Eftersom rädslan de representerar är fortfarande relevant! De representerar det förvrängda självets skräck. Den rädslan är fortfarande mycket levande, men vi bör vara försiktiga så att vi inte kallar det klokt. Rädslan för cybernetik representerar i slutändan ett felaktigt och grundligt svar på en allt viktigare idé.

Bionics kan få oss att leva längre, hälsosammare, lyckligare liv. Tror du att det finns en linje som vi inte ska korsa? Skulle du 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.

Utforska mer om: 3D-utskrift, Bionic Technology, Robotics.