Quantumrun

SARY CREDIT: Quantumrun

Fiafaran'ny ratra ara-batana sy fahasembanana maharitra: ho avin'ny fahasalamana P4

David Tal, Mpanonta, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Talata, 09/15/2020 - 05:38

Mba hampitsaharana ny ratra maharitra sy ara-batana, ny fiaraha-monina misy antsika dia tsy maintsy misafidy: Moa ve isika milalao an'Andriamanitra amin'ny biolojia maha-olombelona antsika sa lasa ampahany amin'ny milina?

Hatreto amin'ny andiany Future of Health, dia nifantoka tamin'ny hoavin'ny fanafody sy fanasitranana aretina izahay. Ary raha ny aretina no antony mahazatra indrindra ampiasantsika ny rafi-pitsaboana, ny antony tsy dia fahita matetika dia mety ho fasana indrindra.

Na teraka sembana ara-batana ianao na niharan'ny ratra izay mametra vonjimaika na maharitra ny fivezivezenao, dia matetika voafetra ny safidy ara-pahasalamana azo ampiasaina hitsaboana anao. Mbola tsy nanana fitaovana hamerenana tanteraka ny fahasimbana vokatry ny fototarazo diso na ratra mafy izahay.

Saingy amin'ny tapaky ny taona 2020 dia hivadika amin'ny lohany io sata quo io. Noho ny fandrosoan'ny fanovana genome voalaza ao amin'ny toko teo aloha, ary koa ny fandrosoana amin'ny ordinatera kely sy robotika, dia hifarana ny vanim-potoanan'ny fahalemena ara-batana maharitra.

Lehilahy toy ny milina

Raha mikasika ny ratra ara-batana izay miteraka fahatapahan'ny rantsambatana, ny olona dia manana fampiononana mahagaga amin'ny fampiasana milina sy fitaovana mba hamerenana ny fivezivezena. Ny ohatra miharihary indrindra, ny prosthetics, dia nampiasaina nandritra ny an'arivony taona maro, izay matetika no resahina amin'ny literatiora grika sy romanina fahiny. Tamin'ny taona 2000, ny arkeology dia nahita ilay 3,000 taona, sisa tavela amin'ny mummified an’ny vehivavy manan-kaja ejipsianina iray nanao solon-tongotra vita amin’ny hazo sy hoditra.

Raha jerena ny tantaran'ny fampiasana ny faharanitan-tsainay mba hamerenana amin'ny laoniny ny fihetsehana ara-batana sy ny fahasalamana, dia tsy tokony hahagaga raha raisina tsy misy fihetsiketsehana na dia kely aza ny fampiasana ny teknolojia maoderina hamerenana ny fivezivezena tanteraka.

Smart prosthetics

Araka ny voalaza tetsy ambony, na dia efa tranainy aza ny sehatry ny prosthetika, dia niadana ihany koa ny fivoarany. Tato anatin'ny folo taona lasa izay dia nahitana fanatsarana ny fampiononana sy ny bika aman'endriny, saingy tato anatin'ny folo taona sy tapany vao nisy fandrosoana marina teo amin'ny sehatra mifandraika amin'ny vidiny, ny fampiasa ary ny fampiasana azy.

Ohatra, raha vao mitentina hatramin'ny $100,000 ho an'ny prostetika mahazatra, dia afaka izao ny olona. mampiasa mpanonta printy 3D hanamboarana prosthetika manokana (amin'ny tranga sasany) latsaky ny $1,000.

Mandritra izany fotoana izany, ho an'ireo mitafy tongotra prostetika izay sarotra ny mandeha na miakatra tohatra voajanahary, orinasa vaovao dia mampiasa ny sehatry ny biomimicry mba hananganana prosthetika izay manome traikefa mandeha sy mihazakazaka kokoa, ary manapaka ny fianarana ilaina amin'ny fampiasana ireo prosthetika ireo.

Ny olana iray hafa amin'ny tongotra prosthetika dia ny mpampiasa matetika mahita azy ireo maharary ny mitafy mandritra ny fotoana maharitra, na dia namboarina manokana aza. Izany dia satria ny prosthetika mitondra lanja dia manery ny hodiny sy ny nofony manodidina ny fotony mba hotorotoroina eo anelanelan'ny taolany sy ny prostetika. Ny safidy iray hamahana ity olana ity dia ny fametrahana karazana connecteur universal mivantana amin'ny taolam-paty (mitovy amin'ny implants maso sy nify). Amin’izany fomba izany, dia azo “miditra amin’ny taolana” mivantana ny tongotra prostetika. Izany dia manala ny hoditra amin'ny fanaintainan'ny nofo ary mamela ny olona tapaka hividy karazana prosthetika be dia be izay tsy mila famokarana faobe intsony.

Fa ny iray amin'ireo fiovana mampientanentana indrindra, indrindra ho an'ireo olona tapaka tanana na tanana prostetika, dia ny fampiasana teknolojia mivoatra haingana antsoina hoe Brain-Computer Interface (BCI).

Hetsika biônika ampiasain'ny atidoha

Voaresaka voalohany ato aminay Future of Computers Ny BCI dia mampiasa implant na fitaovana fitiliana atidoha mba hanaraha-maso ny onjan'ny atidohanao ary hampifandray azy ireo amin'ny baiko hifehezana izay rehetra ataon'ny ordinatera.

Raha ny marina, mety tsy ho tsapanao izany, fa ny fiandohan'ny BCI dia efa nanomboka. Amputees izao fitiliana rantsambatana robotika fehezin'ny saina mivantana, fa tsy amin'ny alalan'ny sensor mipetaka amin'ny fotony. Toy izany koa ny olona manana fahasembanana mafy (toy ny quadriplegics) ankehitriny mampiasa BCI hitantana ny seza misy kodiarana misy motera ary manodinkodina fitaovam-piadiana robotika. Amin'ny tapaky ny taona 2020, ny BCI dia ho lasa fenitra amin'ny fanampiana ireo olona tapaka sy ireo manana fahasembanana hanana fiainana mahaleo tena kokoa. Ary amin'ny fiandohan'ny taona 2030, ny BCI dia ho lasa mandroso ampy hamela ny olona voan'ny ratra amin'ny hazondamosina handeha indray amin'ny alàlan'ny fampitana ny baikon'ny eritreriny mandeha amin'ny vatany ambany amin'ny alàlan'ny hazondamosina implant.

Mazava ho azy fa tsy ny fanaovana prosthetika marani-tsaina ihany no hampiasana ny implants ho avy.

Smart implants

Ezahina andrana hanolo ny taova manontolo ny implants amin'izao fotoana izao, miaraka amin'ny tanjona lavitr'ezaka dia ny hanafoanana ny fotoana fiandrasana atrehan'ny marary rehefa miandry ny famindrana mpanome. Anisan'ny be resaka momba ny fitaovana fanoloana taova ny fo bionika. Maromaro ny endrika efa niditra an-tsena, saingy anisan'ny tena nampanantenaina ny a fitaovana mampandriaka ny ra manodidina ny vatana tsy misy pulse … manome dikany vaovao tanteraka ny maty mandeha.

Misy ihany koa ny karazana implants vaovao natao hanatsarana ny asan'ny olombelona, fa tsy hamerenana olona ho salama fotsiny. Ireo karazana implants ireo dia hojerentsika ao amin'ny anay Ho avin'ny fivoaran'ny olombelona andian-dahatsoratra.

Fa raha mikasika ny fahasalamana, ny karazana implant farany holazaintsika eto dia ny taranaka manaraka, implants mifehy ny fahasalamana. Eritrereto ho toy ny pacemakers izay manara-maso mavitrika ny vatanao, mizara ny biometrikao amin'ny fampiharana ara-pahasalamana amin'ny findainao, ary rehefa mahatsapa ny fiantombohan'ny aretina dia mamoaka fanafody na tondra-drano elektrika mba hampifandanja ny vatanao.

Na dia mety ho toy ny Sci-Fi aza izany, dia efa miasa amin'ny tetikasa iray antsoina hoe DARPA (sampana fikarohana mandroso an'ny tafika amerikana) ny DARPA. ElectRx, fanafohezana ny Prescription Electrical. Mifototra amin'ny fizotry ny biolojika antsoina hoe neuromodulation, ity implant bitika ity dia hanara-maso ny rafi-pitatitra periferika ao amin'ny vatana (ny nerveuses izay mampifandray ny vatana amin'ny atidoha sy ny tadin'ny hazon-damosina), ary rehefa mahita tsy fifandanjana mety hitarika aretina izy dia hamoaka herinaratra. fientanam-po izay hampifandanja indray io rafi-pitatitra io ary koa mandrisika ny vatana hanasitrana ny tenany.

Nanotechnology milomano amin'ny ranao

Ny nanotechnology dia lohahevitra goavana izay azo ampiharina amin'ny sehatra sy indostria isan-karazany. Amin'ny fotony dia teny midadasika ho an'ny karazana siansa, injeniera ary teknolojia izay mandrefy, manodinkodina na mampiditra fitaovana amin'ny mari-pamantarana 1 sy 100 nanometer. Ny sary eto ambany dia hanome anao ny fahatsapana ny haavon'ny nanotech miasa ao anatiny.

Eo amin'ny sehatry ny fahasalamana, ny nanotech dia nohadihadiana ho fitaovana iray afaka manova ny fitsaboana ara-pahasalamana amin'ny fanoloana ny fanafody sy ny ankamaroan'ny fandidiana tanteraka amin'ny faran'ny taona 2030.

Raha lazaina amin'ny teny hafa, alaivo sary an-tsaina hoe afaka maka ny fitaovana ara-pitsaboana tsara indrindra sy ny fahalalana ilaina amin'ny fitsaboana aretina ianao na ny fandidiana, ary mametaka izany ho fatra misy sira—fatra azo tehirizina ao anaty syringe, alefa na aiza na aiza, ary tsindrona amin'izay mila fanampiana. momba ny fitsaboana. Raha mahomby, dia mety hahatonga ny zava-drehetra noresahintsika tao amin'ny toko roa farany amin'ity andiany ity ho lany andro.

Ido Bachelet, mpikaroka malaza amin'ny nanorobotika fandidiana, hifandrimbona andro iray izay misy dokotera manindrona syringe feno nanobots efa nomanina mialoha an'arivony tapitrisa ao amin'ny faritra misy anao amin'ny fandidiana kely.

Ireo nanobots ireo dia hiparitaka manerana ny vatanao hikaroka tavy simba. Rehefa hita izy ireo, dia hampiasa enzymes izy ireo mba hanapahana ireo sela simba hiala amin'ny tavy salama. Ny sela salama ao amin'ny vatana dia handrisika mba samy hanary ireo sela simba sy hamerina indray ny tavy manodidina ny lava-bato noforonina avy amin'ny fanesorana ireo sela simba. Ny nanobots dia afaka mikendry sy manafoana ny sela nerve manodidina mba hanamaivanana ny fanaintainana sy hampihenana ny areti-maso.

Amin'ny fampiasana an'io dingana io, ireo nanobots ireo dia azo ampiharina amin'ny fanafihana karazana homamiadana isan-karazany, ary koa ireo viriosy sy bakteria vahiny izay mety hamindra ny vatanao. Ary na dia mbola 15 taona fara-fahakeliny aza ireo nanobots ireo dia efa mandeha ny asa amin'ity teknolojia ity. Ny infografika eto ambany dia mamaritra ny fomba ahafahan'ny nanotech hanova ny vatantsika indray andro any (amin'ny alàlan'ny ActivistPost.com):

Fanafody fanavaozana

Mampiasa ny teny umbrella, fanafody famerenana, ity sampana fikarohana ity dia mampiasa teknika ao anatin'ny sehatry ny engineering tissue sy ny biolojia molekiola mba hamerenana ny asan'ny tavy sy taova marary na simba. Amin'ny ankapobeny, te hampiasa ny selan'ny vatanao ny fanafody regenerative mba hanamboarana ny tenany, fa tsy hanolo na hampitombo ny selan'ny vatanao amin'ny prosthetika sy milina.

Amin'ny lafiny iray, ity fomba fitsaboana ity dia voajanahary lavitra noho ny safidy Robocop voalaza etsy ambony. Saingy raha jerena ny hetsi-panoherana sy ny olana ara-moraly hitanay tato anatin'ny roapolo taona lasa izay momba ny sakafo GMO, ny fikarohana cellule stem, ary ny fanodikodinam-boajanahary sy ny fanovana genome vao haingana, dia rariny ny filazana fa ny fitsaboana amin'ny fanavaozana dia hihazakazaka amin'ny fanoherana mafy.

Na dia mora aza ny manilika an'ireo ahiahy ireo, ny zava-misy dia ny vahoaka dia manana fahatakarana lalina sy intuitive kokoa momba ny teknolojia noho ny biolojia. Tsarovy fa efa nisy an'arivony taona maro ny prosthetics; ny fahafahana mamaky sy manova ny génomée dia vao azo natao nanomboka tamin'ny 2001. Izany no mahatonga ny olona maro kokoa ho lasa cyborgs toy izay hijerena ny fototarazony "nomen'Andriamanitra".

Izany no antony, amin'ny maha asam-panjakana, manantena izahay fa hanampy amin'ny fanalana ny fanilikilihana amin'ny filalaovana an'Andriamanitra ny topimaso fohy momba ny teknika fitsaboana fanavaozana eto ambany. Amin'ny filaharana kely indrindra mampiady hevitra amin'ny ankamaroany:

Selan'ny foto-drafitr'asa

Efa naheno zavatra betsaka momba ny cellule stem ianao tato anatin'ny taona vitsivitsy, matetika tsy amin'ny hazavana tsara indrindra. Saingy amin'ny taona 2025, ny cellule stem dia hampiasaina hanasitranana aretina sy ratra isan-karazany.

Alohan'ny hanazavantsika ny fomba hampiasana azy ireo, dia zava-dehibe ny mitadidy fa ny cellule stem dia mipetraka amin'ny faritra rehetra amin'ny vatantsika, miandry ny fiantsoana azy hanamboatra ny tavy simba. Raha ny marina, ny cellule 10 trillion rehetra mandrafitra ny vatantsika dia avy amin'ireo sela fototra voalohany tao an-kibon-dreninao. Rehefa niforona ny vatanao, ireo cellule stem ireo dia niavaka tamin'ny selan'ny atidoha, ny fo, ny selan'ny hoditra, sns.

Amin'izao andro izao, ny mpahay siansa dia afaka mamadika saika ny vondrona sela ao amin'ny vatanao miverina any amin'ireo cellule stem tany am-boalohany. Ary zava-dehibe izany. Satria ny cellule stems dia afaka miova ho sela rehetra ao amin'ny vatanao, dia azo ampiasaina hanasitranana ny ratra rehetra izy ireo.

A notsorina ohatra Ny selan'ny fototarazo any am-piasana dia misy dokotera maka santionany amin'ny hoditra niharan'ny may, mamadika azy ireo ho cellules de stem, mamboly sosona hoditra vaovao ao anaty lovia petri, ary avy eo mampiasa io hoditra vao lehibe io mba hanoloana ny hoditry ny marary may. Amin'ny ambaratonga ambony kokoa, ny sela stem dia andrana amin'izao fotoana izao ho fitsaboana manasitrana aretim-po ary na dia sitrano ny tadin'ny hazon-damosina amin'ny paraplegia, mamela azy ireo handeha indray.

Fa ny iray amin'ireo fatra-paniry laza indrindra amin'ireo sela stem ireo dia mampiasa ny teknolojia fanontam-pirinty 3D vao nalaza.

3D bioprinting

Ny bioprinting 3D dia fampiharana ara-pitsaboana amin'ny fanontam-pirinty 3D izay anaovana pirinty ny tavy velona. Ary raha tokony hampiasa plastika sy metaly toy ny mpanonta 3D mahazatra, ny bioprinter 3D dia mampiasa (heverinao fa) cellule stem ho fitaovana fanorenana.

Ny dingana ankapobeny amin'ny fanangonana sy fampitomboana ny selan'ny stem dia mitovy amin'ny dingana voalaza ho an'ny ohatra niharan'ny may. Na izany aza, rehefa mitombo ny cellule stem dia azo ampidirina ao amin'ny mpanonta 3D izy ireo mba hamoronana endrika organika 3D rehetra, toy ny hoditra fanoloana, sofina, taolana, ary indrindra indrindra, afaka ihany koa izy ireo. taova fanontana.

Ireo taova vita pirinty 3D ireo dia endrika mandroso amin'ny injeniera amin'ny tavy izay maneho ny safidy organika ho an'ny implants taova artifisialy voalaza teo aloha. Ary toy ireo taova artifisialy ireo, ireo taova vita pirinty ireo indray andro any dia hampihena ny tsy fahampian'ny fanomezana taova.

Izany hoe, ireo taova vita pirinty ireo dia manome tombony fanampiny ho an'ny indostrian'ny pharmaceutika, satria ireo taova vita pirinty ireo dia azo ampiasaina amin'ny fitsapana fanafody sy vaksiny marina kokoa sy mora kokoa. Ary satria ireo taova ireo dia atao pirinty amin'ny fampiasana ny selan'ny vatan'ny marary manokana, ny loza ateraky ny rafi-piarovan'ny marary mandà ireo taova ireo dia mihena be raha oharina amin'ny taova nomena avy amin'ny olombelona, ny biby ary ny fitaovana mekanika sasany.

Amin'ny ho avy, amin'ny taona 2040, ny bioprinter 3D efa mandroso dia hanonta ny rantsambatana manontolo izay azo atambatra amin'ny foto-potoan'ny tapaka, ka mahatonga ny prosthetika ho lany andro.

Fitsaboana génie

Miaraka amin'ny fitsaboana ny fototarazo, ny siansa dia manomboka manimba ny natiora. Ity dia endrika fitsaboana natao hanitsiana ny fikorontanan'ny fototarazo.

Raha hazavaina tsotra, ny fitsaboana ny fototarazo dia ny fananana ny génome (ADN) anao; avy eo nodinihina mba hahitana ny fototarazo tsy mety miteraka aretina; avy eo novaina/novaina mba hanoloana ireo kilema ireo amin'ny fototarazo salama (amin'izao fotoana izao dia mampiasa ny fitaovana CRISPR nohazavaina tao amin'ny toko teo aloha); ary amin'ny farany dia avereno averina ao amin'ny vatanao ireo fototarazo efa salama ireo mba hanasitranana io aretina io.

Rehefa tonga lafatra dia azo ampiasaina hanasitranana aretina isan-karazany ny fitsaboana fototarazo, toy ny homamiadana, SIDA, cystic fibrosis, hemophilia, diabeta, aretim-po, na dia ny fahasembanana ara-batana aza. marenina.

Injeniera génetika

Ny fampiharana ara-pahasalamana amin'ny injeniera génétique dia miditra amin'ny faritra maitso. Amin'ny lafiny ara-teknika, ny fivoaran'ny selan'ny fototarazo sy ny fitsaboana ny fototarazo dia endrika famolavolana fototarazo, na dia malefaka aza. Na izany aza, ny fampiharana ny génétique izay mampanahy ny ankamaroan'ny olona dia misy ny kloningan'olombelona sy ny injenieran'ny zaza mpamorona sy ny olombelona ambony.

Ireo lohahevitra ireo dia hapetrakay amin'ny andiany ho avin'ny fivoaran'ny olombelona. Fa ho an'ny tanjon'ity toko ity dia misy fampiharana injeniera fototarazo izay tsy dia mampiady hevitra… eny, raha tsy hoe vegan ianao.

Amin'izao fotoana izao, miasa ny orinasa toa ny United Therapeutics kisoa injeniera génétique misy taova misy fototarazo olombelona. Ny antony ao ambadiky ny fampidirana ireo fototarazon'ny olombelona ireo dia ny hisorohana ireo taovan'ny kisoa ireo izay nolavin'ny rafi-kery fanefitran'ny olombelona izay nambolena azy ireo.

Raha vantany vao mahomby, dia azo ambolena amin'ny ambaratonga ny biby fiompy mba hamatsiana taova fanoloana saika tsy misy fetra ho an'ny "xeno-transplantation" biby ho an'ny olombelona. Ity dia solon'ny taova vita pirinty sy 3D eo ambony, miaraka amin'ny tombony amin'ny vidiny mora kokoa noho ny taova artifisialy ary miohatra amin'ny ara-teknika noho ny taova vita pirinty 3D. Izany hoe, ny isan'ny olona manana antony ara-moraly sy ara-pivavahana hanohitra ity endrika famokarana taova ity dia azo inoana fa hiantoka fa tsy ho lasa mahazatra velively io teknolojia io.

Tsy misy ratra ara-batana sy fahasembanana intsony

Raha jerena ny lisitry ny fanasan-damba momba ny fomba fitsaboana ara-teknolojia vs. biolojika vao avy noresahintsika, dia azo inoana fa ny vanim-potoanan'ny maharitra ny ratra ara-batana sy ny fahasembanana dia hifarana raha tsy amin'ny tapaky ny taona 2040.

Ary na dia tsy ho levona mihitsy aza ny fifaninanana eo amin'ireo fomba fitsaboana diametric ireo, amin'ny ankapobeny, ny fiantraikan'ny fiaraha-miasan'izy ireo dia maneho ny zava-bita marina amin'ny fitsaboana ny olombelona.

Mazava ho azy fa tsy ity no tantara manontolo. Amin'izao fotoana izao, ny andian-dahatsoratra ho avin'ny fahasalamana dia nandinika ny drafitra vinavinaina hanafoanana ny aretina sy ny ratra ara-batana, fa ahoana kosa ny fahasalamantsika ara-tsaina? Hodinihintsika ao amin’ny toko manaraka raha afaka manasitrana mora foana ny saintsika tahaka ny vatantsika isika.