Mempercepatkan kelajuan utopia bioteknologi: 5 kemajuan perubatan yang sejuk

Orang ramai hidup lebih lama dari sebelumnya, sebahagian besarnya disebabkan oleh kejayaan teknologi perubatan. Walau bagaimanapun, yang menarik ialah banyak teknologi terkini yang menawarkan penjimatan hayat yang boleh digunakan dalam kehidupan seharian. Ia adalah kemajuan seperti ini yang membawa peranti kita lebih dekat ke hati kita - secara harfiah - serta mata, kulit dan organ-organ lain kita. Itu kerana bioteknologi, atau integrasi teknologi dengan tubuh manusia, menjadi lebih biasa. Meletakkan pendahuluan ini untuk bekerja dalam aplikasi lain hanyalah perpanjangan semulajadi penemuan teknologi. Berikut adalah lima perkembangan yang seolah-olah lurus daripada fiksyen sains, tetapi bergerak ke arah realiti perubatan - dan seterusnya. (Untuk membaca yang menarik lain, lihat Idea-idea Sci-Fi yang Menakjubkan yang Sesungguhnya (dan Sesetengah Yang Tidak).

Eyewear Bionic

Bidang kacamata bionik berkembang pesat. Beberapa syarikat sedang membangun dan menguji kanta sentuh "pintar". Sebagai contoh, penyelidik di University of Washington sedang berusaha ke arah lensa yang akan memantau paras gula darah untuk pesakit kencing manis, serta mencari tanda-tanda amaran glaukoma.

Di samping pemantauan, lensa pintar ini menggunakan LED kecil untuk memaparkan maklumat digital secara langsung kepada pemakainya, dengan realiti yang sama ditambah bahawa sesetengah telefon pintar mempekerjakan untuk menambah data digital ke imej dunia nyata. Potensi mudah difikirkan; Dengan teknologi ini, kita bukan sahaja boleh menyemak e-mel dan membaca mesej teks melalui kenalan kami, tetapi mendapat kemas kini mengenai penanda kesihatan penting seperti gula darah. (Kedengarannya sedikit seperti dimensi seterusnya cermin Google!)

Tidak menghairankan, Microsoft Research bekerjasama dengan University of Washington untuk memajukan perkembangan produk ini, yang kini dikenali sebagai Lens Pintar. Syarikat itu merancang untuk melepaskan lensa yang dipertingkat ini "sebaik sahaja semuanya siap."

Kulit Penyembuhan Sendiri

Kulit adalah organ terbesar tubuh manusia; ia juga yang paling berdaya tahan. Kulit kita menyediakan halangan perlindungan untuk komponen dalaman kita yang halus. Ia sensitif terhadap tekanan, yang membolehkan kita mengalami sensasi dari sentuhan ringan kepada kesakitan, dan ia sangat berkesan untuk menyembuhkan dirinya sendiri. Oleh itu, sangat sukar untuk menghasilkan semula, walaupun keupayaan untuk menghasilkan semula kulit secara sintetik akan mendatangkan potensi untuk mendapatkan ubat, dan banyak bidang lain.

Terima kasih kepada penyelidik di Stanford University, kulit pengganti sintetik telah menjadi kenyataan. Pasukan ini telah membangunkan bahan yang diperbuat daripada plastik polimer khas dan nanopartikel nikel yang bersifat sensitif dan fleksibel. Ia juga tahan lama - dan mampu sembuh sendiri. Dalam ujian, apabila bahan dipotong setengah dan kemudian ditekan bersama, ia memperoleh semula 75 peratus kekuatan asalnya dalam beberapa saat pertama. Sekeping pecah itu dipulihkan kepada hampir 100 peratus selepas kira-kira 30 minit.

Satu penggunaan jelas untuk teknologi ini adalah dalam peranti prostetik. Kerana kulit sintetik ini sensitif tekanan dan mampu mengesan benda seperti jabat tangan dan lenturan, menggunakan kulit sintetik pada anggota prostetik membuka peluang untuk membuat tangan, lengan atau kaki prostetik yang lebih realistis. Bahan ini juga boleh digunakan untuk membuat peranti elektronik penyembuhan diri seperti telefon pintar, tablet, dan komputer riba. (Untuk lebih banyak kemajuan, lihat 6 Alat yang boleh Dipakai Bergaya.)

Komponen Dalaman Mengecas sendiri

Selama beberapa dekad, alat pacu jantung telah memperluas dan meningkatkan kehidupan orang dengan masalah jantung. Salah satu kelemahan beberapa peranti ini ialah ia memerlukan bateri untuk beroperasi. Seperti semua bateri, mereka yang mempunyai alat pacu kuasa mempunyai kehidupan yang terhingga, yang bermaksud pengguna perlu menjalani pembedahan apabila bateri mati. Walau bagaimanapun, para jurutera di Institut Teknologi California dan Universiti Princeton telah membangunkan bahan yang boleh menghapuskan keperluan pembedahan penggantian bateri alat pacu jantung - dan banyak lagi.

Tim yang terbenam lembaran getah silikon dengan nanoribon seramik titanat zirkonat plumbum (PZT), bahan piezoelektrik yang sangat berkesan. Lembaran getah yang dihasilkan menjana kuasa melalui pergerakan, menangkap 80 peratus tenaga mekanikal dan mengubahnya menjadi elektrik, yang boleh digunakan oleh perentak jantung. Sekiranya digunakan pada alat pacu jantung, bahan ini berpotensi untuk memelihara peranti yang dikenakan selama-lamanya, hanya melalui gerakan pernafasan.

Tetapi sementara satu helaian kecil boleh menggerakkan perentak jantung, lembaran yang lebih besar dari bahan itu mempunyai potensi tenaga yang lebih besar. Mereka boleh dibenamkan dalam kasut dan digunakan untuk mengecas telefon bimbit melalui berjalan atau berjalan. Mereka juga boleh memanfaatkan pergerakan sistem penggantungan kenderaan dan memastikan bateri dikenakan, menyediakan bekalan kuasa yang tidak habis-habis untuk kereta elektrik masa depan.

Permukaan Penyembuhan Sendiri

Nanoteknologi memainkan peranan besar dalam bio-kemajuan. Sebagai contoh, para saintis MIT telah membangunkan pelekat nanoscale berdasarkan rambut kecil yang menutup kaki tokek. Bahan ini adalah apa yang membolehkan cicak kecil ini melekat pada permukaan, tetapi saintis percaya bahawa ia juga boleh digunakan untuk mengelak luka dan mungkin juga membuang lubang dalaman, seperti yang disebabkan oleh ulser perut. Bahan ini sepenuhnya kalis air, dan berpotensi digunakan untuk melindungi peranti elektronik juga. (Untuk lebih lanjut mengenai nanoteknologi, baca Nanoteknologi: Inovasi Little Terbesar dalam Tech.)

The Wheelchair of the Future

Bagaimana dengan kerusi roda pintar? Juga di MIT, penyelidik telah mencipta kerusi roda yang menerima arahan suara dan belajar tentang persekitarannya. Kerusi autonomi membina peta navigasi menggunakan isyarat Wi-Fi. Jelas, peranti semacam ini akan menjadi kemajuan yang hebat untuk orang kurang upaya. Dan hei, mungkin ia akhirnya akan membawa kepada kereta-kereta yang ditembak suara yang kami semua bermimpi.

Terobosan biotek

Kemajuan perubatan sedang dikembangkan dengan laju yang mengejutkan. Dari mikrob perjuangan yang menjaga gigi bersih, ke tangan berkuasa roket yang memberi kekuatan kepada anggota prostetik, para penyelidik dan jurutera membawa kami lebih dekat dengan utopia bionik. Sudah tentu, ia mengambil masa untuk membawa banyak pendahuluan ke pasaran. Walaupun begitu, sains menjalar semakin dekat dengan fiksyen sains, dan walaupun tidak semua ramalan fiksyen tentang masa depan adalah positif, ubat adalah satu bidang di mana nampaknya masa depan tidak dapat di sini cukup cepat.