Kuantumrun

KREDIT GAMBAR: Kuantumrun

Pungkasan ciloko fisik lan cacat permanen: Masa Depan Kesehatan P4

David Tal, Penerbit, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Sel, 09/15/2020 - 05:38

Kanggo mungkasi ciloko fisik permanen, masyarakat kita kudu nggawe pilihan: Apa kita muter Gusti Allah karo biologi manungsa utawa kita dadi mesin bagean?

Nganti saiki ing seri Masa Depan Kesehatan, kita wis fokus ing masa depan obat-obatan lan ngobati penyakit. Lan nalika penyakit minangka alasan sing paling umum kita nggunakake sistem kesehatan, alasan sing kurang umum bisa uga dadi paling serius.

Apa sampeyan lair kanthi cacat fisik utawa nandhang tatu sing mbatesi mobilitas sampeyan kanggo sementara utawa permanen, pilihan perawatan kesehatan sing saiki kasedhiya kanggo nambani sampeyan asring diwatesi. Kita mung durung duwe alat kanggo ndandani karusakan sing disebabake dening genetika sing salah utawa ciloko abot.

Nanging ing pertengahan 2020-an, status quo iki bakal dibalik. Thanks kanggo kemajuan ing editing génom diterangake ing bab sadurunge, uga kemajuan ing komputer miniaturized lan robotika, jaman cacat fisik permanen bakal rampung.

Manungsa minangka mesin

Nalika nerangake ciloko fisik sing nyebabake mundhut anggota awak, manungsa duwe rasa nyenengake kanthi nggunakake mesin lan alat kanggo ngranggeh mobilitas. Conto sing paling jelas, prosthetics, wis digunakake kanggo millennia, umume referensi ing sastra Yunani lan Romawi kuna. Ing taun 2000, arkeolog nemokake 3,000 taun, sisa mumi saka wanita bangsawan Mesir sing nganggo driji sikil palsu sing digawe saka kayu lan kulit.

Amarga sejarah dawa nggunakake kapinteran kita kanggo mulihake tingkat mobilitas fisik lan kesehatan tartamtu, mula ora kaget yen nggunakake teknologi modern kanggo mulihake mobilitas lengkap disambut tanpa protes sethithik.

Prosthetics pinter

Kaya sing wis kasebut ing ndhuwur, nalika bidang prosthetics kuno, nanging uga alon-alon berkembang. Iki sawetara dekade kepungkur wis katon dandan ing comfort lan katon lifelike, nanging mung ing dasawarsa pungkasan lan setengah sing kemajuan nyata wis digawe ing lapangan sing ana hubungane karo biaya, fungsi, lan migunani.

Contone, yen regane nganti $100,000 kanggo prostetik khusus, wong saiki bisa nggunakake printer 3D kanggo mbangun prosthetics khusus (ing sawetara kasus) kurang saka $1,000.

Sauntara kuwi, kanggo sing nganggo sikil prostetik sing angel mlaku utawa munggah tangga kanthi alami, perusahaan anyar nggunakake lapangan biomimikri kanggo mbangun prosthetics sing nyedhiyakake pengalaman lumampah lan mlaku sing luwih alami, uga ngethok kurva sinau sing dibutuhake kanggo nggunakake prosthetics kasebut.

Masalah liyane babagan sikil prostetik yaiku pangguna asring nandhang lara yen dianggo kanggo wektu sing suwe, sanajan digawe khusus. Iku amarga prosthetics bobot prewangan meksa kulit lan daging amputee sak stump kanggo remuk antarane balung lan prostetik. Salah siji opsi kanggo ngatasi masalah iki yaiku nginstal jinis konektor universal langsung menyang balung amputee (padha karo implan okular lan dental). Mangkono, sikil prostetik bisa langsung "dicelup menyang balung". Iki mbusak kulit ing rasa nyeri daging lan uga ngidini amputee tuku macem-macem prosthetics sing diprodhuksi massal sing ora perlu maneh diprodhuksi massal.

Nanging salah siji saka owah-owahan sing paling nyenengake, utamane kanggo wong sing diamputasi kanthi lengen utawa tangan prostetik, yaiku nggunakake teknologi sing cepet berkembang sing diarani Brain-Computer Interface (BCI).

Gerakan bionik sing didhukung otak

Pisanan rembugan ing kita Masa Depan Komputer seri, BCI melu nggunakake implan utawa piranti mindhai otak kanggo ngawasi gelombang otak lan digandhengake karo printah kanggo ngontrol apa wae sing mbukak dening komputer.

Nyatane, sampeyan bisa uga ora ngerti, nanging wiwitan BCI wis diwiwiti. Ampute saiki nguji anggota awak robot kontrol langsung dening pikiran, tinimbang liwat sensor ditempelake stump kiwane. Kajaba iku, wong sing ora duwe kabisan abot (kayata quadriplegics) saiki nggunakake BCI kanggo setir kursi rodha motorized sing lan manipulasi lengen robot. Ing pertengahan 2020-an, BCI bakal dadi standar kanggo mbantu para amputasi lan wong sing ora duwe kabisan supaya bisa urip kanthi mandiri. Lan ing wiwitan taun 2030-an, BCI bakal dadi cukup maju kanggo ngidini wong-wong sing ciloko balung mburi bisa mlaku maneh kanthi ngirim pesen pikirane mlaku menyang awak ngisor liwat a implan balung mburi.

Mesthine, nggawe prosthetics cerdas ora kabeh sing bakal digunakake kanggo implan ing mangsa ngarep.

implan pinter

Implan saiki dites kanggo ngganti kabeh organ, kanthi tujuan jangka panjang kanggo ngilangi wektu ngenteni pasien nalika ngenteni transplantasi donor. Antarane piranti panggantos organ sing paling akeh diomongake yaiku jantung bionik. Sawetara desain wis mlebu ing pasar, nanging sing paling njanjeni yaiku a piranti sing ngompa getih ing awak tanpa pulsa … menehi makna anyar kanggo wong mati mlaku.

Ana uga kelas implan sing anyar sing dirancang kanggo ningkatake kinerja manungsa, tinimbang mung mbalekake wong menyang negara sing sehat. Jinis-jinis implan sing bakal kita bahas ing kita Masa Depan Evolusi Manungsa seri.

Nanging babagan kesehatan, jinis implan pungkasan sing bakal kita sebutake ing kene yaiku implan pangaturan kesehatan generasi sabanjure. Coba pikirake iki minangka alat pacu jantung sing aktif ngawasi awak, nuduhake biometrik karo aplikasi kesehatan ing telpon, lan nalika ngrasakake wiwitan penyakit, obat-obatan utawa arus listrik kanggo ngimbangi maneh awak.

Sanajan iki kaya Sci-Fi, DARPA (lengen riset lanjutan militer AS) wis nggarap proyek sing diarani ElectRx, singkatan saka Resep Listrik. Adhedhasar proses biologi sing dikenal minangka neuromodulasi, implan cilik iki bakal ngawasi sistem saraf perifer awak (saraf sing nyambungake awak menyang otak lan sumsum tulang belakang), lan nalika ndeteksi ketidakseimbangan sing bisa nyebabake penyakit, bakal ngeculake listrik. impuls sing bakal rebalance sistem gemeter iki uga ngrangsang awak kanggo waras dhewe.

Nanoteknologi nglangi liwat getih sampeyan

Nanoteknologi minangka topik gedhe sing nduweni aplikasi ing macem-macem lapangan lan industri. Ing inti, iku istilah sing wiyar kanggo sembarang wujud ilmu, teknik, lan teknologi sing ngukur, ngapusi utawa nggabungake bahan kanthi skala 1 lan 100 nanometer. Gambar ing ngisor iki bakal menehi sampeyan rasa ukuran nanoteknologi ing njero.

Ing konteks kesehatan, nanoteknologi diselidiki minangka alat sing bisa ngowahi revolusi kesehatan kanthi ngganti obat-obatan lan umume operasi ing pungkasan taun 2030-an.

Kanthi cara liya, bayangake sampeyan bisa njupuk peralatan medis lan kawruh sing paling apik sing dibutuhake kanggo nambani penyakit utawa nindakake operasi lan ngode dadi dosis saline - dosis sing bisa disimpen ing jarum suntik, dikirim menyang endi wae, lan disuntikake menyang sapa wae sing butuh. saka perawatan medis. Yen sukses, bisa nggawe kabeh sing kita rembugan ing rong bab pungkasan saka seri iki lungse.

Ido Bachelet, peneliti utama ing nanorobotics bedah, mbayangno dina nalika operasi cilik mung mbutuhake dhokter nyuntikake jarum suntik sing diisi milyaran nanobot sing wis diprogram menyang wilayah sing ditargetake ing awak.

Nanobots kasebut banjur nyebar liwat awak nggoleki jaringan sing rusak. Sawise ditemokake, dheweke banjur nggunakake enzim kanggo ngethok sel jaringan sing rusak saka jaringan sehat. Sel sehat awak banjur bakal dirangsang kanggo mbuwang sel sing rusak lan regenerasi jaringan ing sekitar rongga sing digawe saka mbusak jaringan sing rusak. Nanobots malah bisa target lan nyuda sel saraf ing saubengé kanggo nyuda sinyal nyeri lan nyuda inflamasi.

Nggunakake proses iki, nanobots iki uga bisa ditrapake kanggo nyerang macem-macem bentuk kanker, uga macem-macem virus lan bakteri asing sing bisa nginfèksi awak. Lan nalika nanobots iki isih paling sethithik 15 taun adoh saka adopsi medis sing nyebar, karya teknologi iki wis ditindakake. Infografis ing ngisor iki nerangake carane nanotech bisa ngrancang maneh awak kita (liwat ActivistPost.com):

Obat regeneratif

Nggunakake istilah payung, obat regeneratif, cabang riset iki nggunakake teknik ing bidang teknik jaringan lan biologi molekuler kanggo mulihake fungsi jaringan lan organ sing lara utawa rusak. Sejatine, obat regeneratif pengin nggunakake sel awak kanggo ndandani awake dhewe, tinimbang ngganti utawa nambah sel awak nganggo prostetik lan mesin.

Kanthi cara, pendekatan penyembuhan iki luwih alami tinimbang opsi Robocop sing kasebut ing ndhuwur. Nanging amarga kabeh protes lan keprihatinan etika sing wis ditindakake sajrone rong dekade kepungkur babagan panganan GMO, riset sel induk, lan paling anyar kloning manungsa lan panyuntingan genom, pancen bener yen obat regeneratif bakal ngalami oposisi sing abot.

Nalika gampang ngilangi keprihatinan kasebut, nyatane masarakat duwe pangerten teknologi sing luwih intim lan intuisi tinimbang biologi. Elinga, prosthetics wis watara kanggo millennia; bisa maca lan nyunting génom mung bisa ditindakake wiwit taun 2001. Mulane akeh wong sing luwih seneng dadi cyborg tinimbang duwe genetika "diwenehake dening Gusti Allah".

Pramila, minangka layanan umum, kita ngarep-arep ringkesan ringkes babagan teknik obat regeneratif ing ngisor iki bakal mbantu ngilangi stigma babagan muter Gusti Allah. Ing urutan paling kontroversial kanggo paling:

Sel induk sing ngowahi wujud

Sampeyan bisa uga wis krungu akeh babagan sel induk sajrone sawetara taun kepungkur, asring ora ana ing cahya sing paling apik. Nanging ing taun 2025, sel induk bakal digunakake kanggo nambani macem-macem kondisi fisik lan ciloko.

Sadurunge nerangake carane bakal digunakake, penting kanggo elinga yen sel induk manggon ing saben bagean awak, ngenteni supaya bisa tumindak kanggo ndandani jaringan sing rusak. Nyatane, kabeh 10 triliun sel sing mbentuk awak kita asale saka sel induk awal sing ana ing jero guwa-garba ibumu. Nalika awak dibentuk, sel induk kasebut khusus dadi sel otak, sel jantung, sel kulit, lsp.

Saiki, para ilmuwan saiki bisa ngowahi meh kabeh klompok sel ing awak bali menyang sel induk asli kasebut. Lan iku masalah gedhe. Wiwit sel stem bisa ngowahi dadi sel apa wae ing awak, mula bisa digunakake kanggo nambani meh kabeh tatu.

A simplified contone saka sel induk ing karya melu Doctors njupuk conto kulit korban kobong, ngowahi menyang sel induk, nambah lapisan anyar saka kulit ing sajian petri, lan banjur nggunakake kulit sing mentas thukul kanggo graft / ngganti kulit obaran saka sabar. Ing tingkat sing luwih maju, sel induk saiki lagi dites minangka perawatan kanggo nambani penyakit jantung lan malah nambani sumsum balung mburi lumpuh, ngidini dheweke mlaku maneh.

Nanging salah sawijining panggunaan sel induk sing luwih ambisius iki yaiku nggunakake teknologi percetakan 3D sing mentas populer.

3D bioprinting

Bioprinting 3D yaiku aplikasi medis saka printing 3D sing jaringan urip dicithak lapisan kanthi lapisan. Lan tinimbang nggunakake plastik lan logam kaya printer 3D normal, bioprinter 3D nggunakake (sampeyan guess iku) sel induk minangka bahan bangunan.

Proses sakabèhé ngumpulake lan ngembangake sel induk padha karo proses sing diterangake kanggo conto korban bakar. Nanging, yen sel induk cukup thukul, banjur bisa dilebokake menyang printer 3D kanggo mbentuk kabeh wangun organik 3D, kayata kulit panggantos, kuping, balung, lan, utamane, bisa uga. organ print.

Organ sing dicithak 3D iki minangka wangun rekayasa jaringan canggih sing makili alternatif organik kanggo implan organ buatan sing kasebut sadurunge. Lan kaya organ buatan kasebut, organ sing dicithak iki bakal nyuda kekurangan sumbangan organ.

Sing jarene, organ sing dicithak iki uga menehi mupangat tambahan kanggo industri farmasi, amarga organ sing dicithak iki bisa digunakake kanggo uji coba obat lan vaksin sing luwih akurat lan luwih murah. Lan amarga organ kasebut dicithak nggunakake sel induk pasien dhewe, risiko sistem kekebalan pasien nolak organ kasebut mudhun banget yen dibandhingake karo organ sing disumbang saka manungsa, kewan, lan implan mekanik tartamtu.

Ing mangsa ngarep, ing taun 2040-an, bioprinter 3D canggih bakal nyetak kabeh anggota awak sing bisa dipasang maneh ing tunggul amputasi, saéngga nggawe prosthetics ora bisa digunakake.

Terapi gen

Kanthi terapi gen, ilmu wiwit ngrusak alam. Iki minangka wangun perawatan sing dirancang kanggo mbenerake kelainan genetis.

Dijelasake kanthi prasaja, terapi gen kalebu urutan genom (DNA) sampeyan; banjur dianalisis kanggo nemokake gen sing cacat sing nyebabake penyakit; banjur diowahi / diowahi kanggo ngganti cacat kasebut kanthi gen sehat (saiki nggunakake alat CRISPR sing diterangake ing bab sadurunge); banjur pungkasane ngenalake gen sing saiki sehat bali menyang awak kanggo nambani penyakit kasebut.

Sawise sampurna, terapi gen bisa digunakake kanggo nambani macem-macem penyakit, kayata kanker, AIDS, cystic fibrosis, hemofilia, diabetes, penyakit jantung, malah pilih cacat fisik kaya budheg.

Teknik genetika

Aplikasi kesehatan rekayasa genetika mlebu wilayah abu-abu sing sejatine. Secara teknis, pangembangan sel induk lan terapi gen minangka wujud rekayasa genetika, sanajan entheng. Nanging, aplikasi rekayasa genetika sing ditrapake kanggo umume wong kalebu kloning manungsa lan rekayasa bayi desainer lan manungsa super.

Topik-topik iki bakal diterusake menyang seri Future of Human Evolution. Nanging kanggo tujuan bab iki, ana siji aplikasi rekayasa genetika sing ora kontrovèrsial ... uga, kajaba sampeyan vegan.

Saiki, perusahaan kaya United Therapeutics nggarap babi insinyur genetik karo organ sing ngandhut gen manungsa. Alesan kanggo nambah gen manungsa iki yaiku supaya organ babi kasebut ditolak dening sistem kekebalan manungsa sing ditanem.

Sawise sukses, ternak bisa ditanam ing skala kanggo nyedhiyakake jumlah organ panggantos sing meh ora ana watesan kanggo "transplantasi xeno" kewan-ke-manungsa. Iki minangka alternatif kanggo organ cetak buatan lan 3D ing ndhuwur, kanthi kauntungan luwih murah tinimbang organ buatan lan luwih teknis tinimbang organ sing dicithak 3D. Sing jarene, jumlah wong sing duwe alasan etis lan agama kanggo nentang produksi organ iki bakal mesthekake yen teknologi iki ora bakal dadi arus utama.

Ora ana ciloko lan cacat fisik maneh

Diwenehi dhaftar umbah-umbah cara perawatan teknologi vs biologi kita wis rembugan, iku kamungkinan sing jaman Permanen ciloko fisik lan ora duwe kabisan bakal rampung dening ora luwih saka agêng-2040s.

Lan nalika kompetisi ing antarane metode perawatan diametrik kasebut ora bakal ilang, umume, pengaruh kolektif kasebut bakal nuduhake prestasi sejatine ing perawatan kesehatan manungsa.

Mesthi, iki ora kabeh crita. Ing wektu iki, seri Masa Depan Kesehatan kita wis njelajah rencana sing diramalake kanggo ngilangi penyakit lan cedera fisik, nanging kepiye kesehatan mental kita? Ing bab sabanjure, kita bakal ngrembug apa kita bisa nambani pikiran kanthi gampang kaya awak.