Tungtung tatu fisik permanén sarta disabilities: Kahareup Kaséhatan P4

Pikeun ngeureunkeun tatu fisik anu permanén, masarakat urang kedah milih: Naha urang maénkeun Gusti sareng biologi manusa atanapi urang janten bagian mesin?

Sajauh ieu dina séri Masa Depan Kaséhatan kami, kami parantos fokus kana masa depan farmasi sareng panyawat panyakit. Sareng nalika gering mangrupikeun alesan anu paling umum urang ngagunakeun sistem kasehatan urang, alesan anu kirang umum sering tiasa janten anu paling parah.

Naha anjeun dilahirkeun ku cacad fisik atanapi ngalaman tatu anu samentawis atanapi permanén ngabatesan mobilitas anjeun, pilihan kasehatan anu ayeuna sayogi pikeun ngubaran anjeun sering diwatesan. Urang ngan teu boga alat pikeun pinuh ngalereskeun karuksakan anu dilakukeun ku genetik faulty atawa tatu parna.

Tapi ku pertengahan 2020s, status quo ieu bakal dibalikkeun dina sirahna. Hatur nuhun kana kamajuan dina ngedit génom dijelaskeun dina bab saméméhna, kitu ogé kamajuan dina komputer miniaturized jeung robotics, jaman infirmities fisik permanén bakal datangna ka tungtung.

Lalaki salaku mesin

Lamun datang ka tatu fisik anu ngalibetkeun leungitna dahan hiji, manusa boga kanyamanan héran ku ngagunakeun mesin sarta parabot pikeun meunangkeun deui mobilitas. Conto paling atra, prosthetics, geus dipaké pikeun millennia, ilahar referenced dina literatur Yunani jeung Romawi kuna. Dina 2000, arkeolog manggihan 3,000 taun heubeul, mummified tetep ti hiji awéwé bangsawan Mesir anu ngagem hiji toe prosthetic dijieunna tina kai jeung kulit.

Kusabab sajarah panjang ieu ngagunakeun kapinteran urang pikeun mulangkeun tingkat mobilitas fisik sareng kaséhatan anu tangtu, éta henteu matak heran yén ngagunakeun téknologi modéren pikeun mulangkeun mobilitas pinuh disambut tanpa protés sakedik.

Prosthetics pinter

Sakumaha didadarkeun di luhur, bari widang prosthetics kuno, éta ogé geus laun mekar. Sababaraha dasawarsa katukang ieu parantos ningali paningkatan dina kanyamanan sareng penampilan sapertos hirup, tapi ngan ukur dina dasawarsa katukang satengah yén kamajuan leres parantos dilakukeun dina widang anu aya hubunganana sareng biaya, fungsionalitas, sareng usability.

Contona, dimana sakali hargana nepi ka $100,000 pikeun prosthetic custom, jalma ayeuna bisa ngagunakeun printer 3D pikeun ngawangun prosthetics custom (dina sababaraha kasus) kirang ti $1,000.

Samentara éta, pikeun anu ngagem suku prostétik anu sesah leumpang atanapi naék tangga sacara alami, pausahaan anyar nuju ngagunakeun widang biomimikri pikeun ngawangun prosthetics nu nyadiakeun duanana leuwih alam leumpang jeung ngajalankeun pangalaman, bari ogé motong kurva learning diperlukeun pikeun ngagunakeun prosthetics ieu.

Masalah anu sanés dina suku prostétik nyaéta yén pangguna sering karasa nyeri nalika dianggo pikeun waktos anu berkepanjangan, sanaos aranjeunna didamel khusus. Éta alatan prosthetics nanggung beurat maksakeun kulit jeung daging amputee sabudeureun tunggul maranéhna pikeun ditumbuk antara tulang jeung prosthetic maranéhanana. Salah sahiji pilihan pikeun ngungkulan masalah ieu nyaéta masang jinis konektor universal langsung kana tulang amputee (sarupa sareng implan ocular sareng dental). Ku cara éta, suku prostétik tiasa langsung "dipasang kana tulang". Ieu ngaluarkeun kulit dina nyeri daging sarta ogé ngamungkinkeun amputee mésér sauntuyan prosthetics masal-dihasilkeun nu euweuh perlu dihasilkeun masal.

Tapi salah sahiji parobihan anu paling pikaresepeun, khususna pikeun amputasi anu nganggo panangan atanapi panangan prosthetic, nyaéta ngagunakeun téknologi anu gancang ngembang anu disebut Brain-Computer Interface (BCI).

Otak Powered gerakan bionik

Mimiti dibahas di urang Kahareup Komputer séri, BCI ngalibatkeun ngagunakeun susuk atawa alat panyeken otak pikeun ngawas gelombang otak anjeun sareng ngahubungkeunana sareng paréntah pikeun ngontrol naon waé anu dijalankeun ku komputer.

Nyatana, anjeun panginten henteu sadar, tapi awal BCI parantos ngamimitian. Amputees ayeuna nguji anggota awak robot dikawasa langsung ku pikiran, tinimbang ngaliwatan sensor napel tunggul wearer urang. Kitu ogé, jalma anu cacad parah (sapertos quadriplegics) ayeuna ngagunakeun BCI pikeun nyetir korsi roda motorized maranéhanana jeung ngamanipulasi leungeun robot. Dina pertengahan taun 2020an, BCI bakal janten standar pikeun ngabantosan amputasi sareng jalma anu cacad pikeun hirup anu langkung mandiri. Jeung awal 2030s, BCI bakal jadi cukup maju pikeun ngidinan jalma kalawan tatu tulang tonggong leumpang deui ku relaying paréntah pamikiran leumpang maranéhna pikeun awak handap ngaliwatan a implan tulang tonggong.

Tangtosna, ngadamel prosthetics pinter sanés sadayana anu bakal dianggo pikeun implan ka hareup.

Susuk pinter

Implants ayeuna diuji pikeun ngagentos sadaya organ, kalayan tujuan jangka panjang ngaleungitkeun waktos ngantosan pasien nalika ngantosan cangkok donor. Diantara alat ngagantian organ anu paling sering diomongkeun nyaéta jantung bionik. Sababaraha desain geus diasupkeun pasaran, tapi diantara paling ngajangjikeun nyaéta a alat nu ngompa getih sabudeureun awak tanpa pulsa a ... méré harti anyar sakabeh keur paéh leumpang.

Aya ogé kelas anyar tina implants dirancang pikeun ngaronjatkeun kinerja manusa, tinimbang saukur mulangkeun batur ka kaayaan cageur. Jenis implant ieu bakal urang bahas dina kami Masa Depan Évolusi Manusa runtuyan.

Tapi sakumaha anu aya hubunganana sareng kaséhatan, jinis implan anu terakhir anu urang sebutkeun di dieu nyaéta implan pangatur kaséhatan generasi salajengna. Pikirkeun ieu salaku alat pacu jantung anu aktip ngawaskeun awak anjeun, bagikeun biometrik anjeun sareng aplikasi kaséhatan dina telepon anjeun, sareng nalika karasa awal panyakit ngaluarkeun obat-obatan atanapi arus listrik pikeun nyaimbangkeun deui awak anjeun.  

Sanaos ieu sigana sapertos Sci-Fi, DARPA (panangan panalungtikan canggih militér AS) parantos damel dina proyék anu disebut. ÉlékRx, pondok pikeun Resép Eléktro. Dumasar kana prosés biologis anu katelah neuromodulasi, susuk leutik ieu bakal ngawas sistem saraf periferal awak (saraf anu nyambungkeun awak ka otak sareng sumsum tulang tonggong), sareng nalika ngadeteksi teu saimbangna anu tiasa nyababkeun panyakit, éta bakal ngaleupaskeun listrik. impulses anu bakal nyaimbangkeun deui sistem saraf ieu ogé ngarangsang awak pikeun nyageurkeun sorangan.

Nanotéhnologi ngojay ngaliwatan getih anjeun

Nanotéhnologi mangrupikeun topik anu ageung anu ngagaduhan aplikasi dina rupa-rupa widang sareng industri. Dina inti na, éta istilah anu lega pikeun sagala rupa élmu, rékayasa, sareng téknologi anu ngukur, ngamanipulasi atanapi ngalebetkeun bahan dina skala 1 sareng 100 nanométer. Gambar di handap bakal masihan anjeun rasa skala nanotéh dianggo dina.

Dina kontéks kaséhatan, nanotéh ditalungtik salaku alat anu tiasa ngarobih kasehatan ku ngagentos obat-obatan sareng sabagéan ageung bedah dina ahir taun 2030-an.  

Kalayan cara anu sanés, bayangkeun anjeun tiasa nyandak alat médis anu pangsaéna sareng pangaweruh anu diperyogikeun pikeun ngubaran panyakit atanapi ngalaksanakeun operasi sareng nangkodkeun kana dosis saline - dosis anu tiasa disimpen dina jarum suntik, dikirim ka mana waé, sareng disuntikkeun ka saha waé anu peryogi. tina perawatan médis. Upami suksés, éta tiasa ngajantenkeun sadayana anu urang bahas dina dua bab terakhir séri ieu leungit.

Ido Bachelet, panalungtik ngarah dina nanorobotics bedah, ngabayangkeun poé nalika bedah minor ngan saukur ngalibatkeun dokter nyuntik jarum suntik ngeusi milyaran nanobots tos diprogram kana wewengkon sasaran awak anjeun.

Éta nanobots lajeng bakal nyebarkeun ngaliwatan awak anjeun neangan jaringan ruksak. Sakali kapanggih, aranjeunna lajeng bakal ngagunakeun énzim pikeun motong sél jaringan ruksak jauh ti jaringan cageur. Sél cageur awak lajeng bakal dirangsang duanana dispose sél ruksak sarta baranahan jaringan sabudeureun rongga dijieun tina ngaleupaskeun jaringan ruksak. The nanobots malah bisa nargétkeun sarta ngurangan sél saraf sabudeureun pikeun sinyal nyeri kusam sarta ngurangan peradangan.

Ngagunakeun prosés ieu, nanobots ieu ogé bisa dilarapkeun pikeun nyerang rupa-rupa bentuk kanker, kitu ogé rupa-rupa virus jeung baktéri asing nu bisa nginféksi awak anjeun. Sareng bari nanobots ieu masih sahenteuna 15 taun jauh ti panerapan médis anu nyebar, padamelan téknologi ieu parantos dilaksanakeun. Infographic di handap ieu ngajelaskeun kumaha nanotéh hiji dinten tiasa ngarékayasa deui awak urang (via ActivistPost.com):

Ubar regeneratif

Ngagunakeun istilah payung, ubar regeneratif, cabang panalungtikan ieu ngagunakeun téknik dina widang rékayasa jaringan jeung biologi molekular pikeun mulangkeun fungsi jaringan jeung organ nu gering atawa ruksak. Dasarna, ubar regeneratif hoyong nganggo sél awak anjeun pikeun ngalereskeun diri, tibatan ngagentos atanapi ngagedekeun sél awak anjeun ku prosthetics sareng mesin.

Ku jalan kitu, pendekatan penyembuhan ieu langkung alami tibatan pilihan Robocop anu dijelaskeun di luhur. Tapi tinangtu sadaya protés sareng masalah étika anu kami tingali dibangkitkeun dina dua dekade katukang pikeun tuangeun GMO, panilitian sél stem, sareng anu pang anyarna kloning manusa sareng éditan génom, éta wajar pikeun nyarios yén ubar regeneratif bakal dijalankeun kana sababaraha oposisi beurat.   

Sanaos gampang pikeun ngaleungitkeun masalah ieu langsung, kanyataanna nyaéta masarakat ngagaduhan pamahaman téknologi anu langkung intim sareng intuitif tibatan biologi. Inget, prosthetics geus sabudeureun pikeun millennia; bisa maca jeung ngédit génom ngan geus mungkin saprak 2001. Éta pisan sababna naha loba jalma leuwih resep jadi cyborgs ti boga genetik "pasihan Allah" maranéhna tinkered kalawan.

Éta sababna, salaku palayanan umum, kami ngarepkeun tinjauan ringkes téknik ubar regeneratif di handap ieu bakal ngabantosan ngaleungitkeun stigma ngeunaan maén Gusti. Dina urutan sahenteuna kontroversial pikeun kalolobaan:

Sél stém robah bentukna

Anjeun meureun geus ngadéngé loba ngeunaan sél stém leuwih sababaraha taun ka tukang, mindeng teu di lampu pangalusna. Tapi dina taun 2025, sél stém bakal dianggo pikeun nyageurkeun rupa-rupa kaayaan fisik sareng tatu.

Sateuacan urang ngajelaskeun kumaha aranjeunna bakal dianggo, penting pikeun émut yén sél stém aya dina unggal bagian awak urang, ngantosan didamel tindakan pikeun ngalereskeun jaringan anu rusak. Nyatana, sadaya 10 triliun sél anu ngawangun awak urang asalna tina sél stém awal ti jero rahim indung anjeun. Nalika awak anjeun kabentuk, sél stém éta khusus kana sél otak, sél jantung, sél kulit, jsb.

Poé ieu, para ilmuwan ayeuna tiasa ngaktipkeun ampir sagala grup sél dina awak anjeun balik deui kana sél stém aslina. Tur éta deal badag. Kusabab sél batang tiasa ngarobih kana sél mana waé dina awak anjeun, aranjeunna tiasa dianggo pikeun nyageurkeun ampir sagala tatu.

A disederhanakeun conto tina sél stém di tempat gawé ngalibatkeun dokter nyokot sampel kulit korban kaduruk, ngarobahna kana sél stém, tumuwuh lapisan anyar kulit dina piring petri, lajeng ngagunakeun éta kulit anyar tumuwuh pikeun tandur / ngaganti kulit kaduruk tina sabar. Dina tingkat anu langkung maju, sél stém ayeuna diuji salaku pangobatan pikeun ngubaran panyakit jantung komo nyageurkeun tulang tonggong paraplegics, ngamungkinkeun aranjeunna leumpang deui.

Tapi salah sahiji kagunaan anu langkung ambisius tina sél stém ieu ngagunakeun téknologi percetakan 3D anu nembé dipopulerkeun.

3D bioprinting

Bioprinting 3D nyaéta aplikasi médis pikeun percetakan 3D dimana jaringan hirup dicitak lapisan demi lapisan. Sareng tinimbang nganggo plastik sareng logam sapertos panyitak 3D normal, bioprinter 3D nganggo (anjeun ditebak) sél stém salaku bahan wangunan.

Prosés sakabéh ngumpulkeun jeung tumuwuh sél stém sarua jeung prosés outlined pikeun conto korban kaduruk. Sanajan kitu, sanggeus cukup sél stém anu tumuwuh, aranjeunna lajeng bisa fed kana printer 3D pikeun ngabentuk paling sagala bentuk organik 3D, kawas ngagantian kulit, Ceuli, tulang, sarta, hususna, maranéhna ogé bisa. organ citak.

Organ anu dicitak 3D ieu mangrupikeun bentuk rékayasa jaringan canggih anu ngagambarkeun alternatif organik pikeun implan organ buatan anu disebatkeun sateuacana. Sareng sapertos organ jieunan, organ anu dicitak ieu hiji dinten bakal ngirangan kakurangan sumbangan organ.

Kitu cenah, organ anu dicitak ieu ogé masihan kauntungan tambahan pikeun industri farmasi, sabab organ anu dicitak ieu tiasa dianggo pikeun uji ubar sareng vaksin anu langkung akurat sareng langkung mirah. Kusabab organ ieu dicitak nganggo sél stém pasien sorangan, résiko sistem imun pasien nolak organ ieu turun drastis upami dibandingkeun sareng organ anu disumbangkeun ti manusa, sato, sareng implan mékanis anu tangtu.

Salajengna dina mangsa nu bakal datang, ku 2040s, bioprinters 3D canggih bakal nyitak sakabéh anggota awak nu bisa reattached kana tunggul amputees, kukituna nyieun prosthetics leungit.

Terapi gén

Kalayan terapi gen, sains mimiti ngaganggu alam. Ieu mangrupikeun bentuk perlakuan anu dirancang pikeun ngabenerkeun gangguan genetik.

Dijelaskeun saderhana, terapi gen ngalibatkeun urutan génom anjeun (DNA); lajeng dianalisis pikeun manggihan gén cacad anu ngabalukarkeun kasakit; teras dirobih/diédit kanggo ngagentos éta cacad ku gen séhat (ayeuna nganggo alat CRISPR anu dijelaskeun dina bab sateuacana); lajeng tungtungna reintroduce maranéhanana gén ayeuna-cageur deui kana awak anjeun cageur ceuk panyakit.

Saatos disampurnakeun, terapi gen tiasa dianggo pikeun ngubaran sajumlah panyakit, sapertos kanker, AIDS, fibrosis kista, hemofilia, diabetes, panyakit jantung, bahkan pilih cacad fisik sapertos. piris.

rékayasa genetik

Aplikasi kasehatan rékayasa genetik asup kana daérah abu anu leres. Sacara téknis, pamekaran sél sirung sareng terapi gén mangrupikeun bentuk rékayasa genetik, sanaos hampang. Tapi, aplikasi rékayasa genetik anu patali jeung kalolobaan jalma ngalibatkeun kloning manusa sareng rékayasa orok desainer sareng superhumans.

Topik ieu bakal urang tinggalkeun kana séri Future of Human Evolution. Tapi pikeun kaperluan bab ieu, aya hiji aplikasi rékayasa genetik nu teu jadi kontroversial ... sumur, iwal mun anjeun vegan a.

Ayeuna, perusahaan sapertos United Therapeutics nuju damel babi insinyur genetik kalawan organ nu ngandung gén manusa. Alesan pikeun nambihan gen manusa ieu nyaéta pikeun ngahindarkeun organ babi ieu ditolak ku sistem imun manusa anu ditanamkeunana.

Sakali suksés, tatanén bisa dipelak dina skala pikeun nyadiakeun jumlah ampir taya organ ngagantian pikeun sato-ka-manusa "xeno-transplantasi". Ieu ngagambarkeun alternatif pikeun organ dicitak jieunan sareng 3D di luhur, kalayan kauntungan anu langkung mirah tibatan organ jieunan sareng langkung téknisna tibatan organ anu dicitak 3D. Kitu saurna, jumlah jalma anu ngagaduhan alesan etika sareng agama pikeun nentang bentuk produksi organ ieu sigana bakal mastikeun yén téknologi ieu henteu kantos leres-leres mainstream.

Taya deui tatu fisik jeung cacad

Dibikeun daptar cuci tina métode perlakuan téhnologis vs biologis kami geus ngan dibahas, éta kamungkinan yén jaman tetep tatu fisik sarta disabilities bakal datangna ka tungtung teu engké ti pertengahan 2040s.

Sareng nalika persaingan antara metode perawatan diamétrik ieu moal pernah leres-leres dileungitkeun, sacara umum, dampak koléktifna bakal ngagambarkeun prestasi anu leres dina kasehatan manusa.

Tangtosna, ieu sanés sadayana carita. Dina titik ieu, séri Masa Depan Kaséhatan urang parantos ngajalajah rencana anu diramalkeun pikeun ngaleungitkeun panyakit sareng tatu fisik, tapi kumaha upami kaséhatan méntal urang? Dina bab salajengna, urang bakal ngabahas naha urang tiasa nyageurkeun pikiran sagampil awak urang.

Kahareup runtuyan kaséhatan

Kaséhatan Ngadeukeutan Revolusi: Masa Depan Kaséhatan P1

Pandémik Isukan sareng Narkoba Super Dirancang pikeun Ngalawan aranjeunna: Masa Depan Kaséhatan P2

Precision Podomoro Ketok kana Génom anjeun: Masa Depan Kaséhatan P3

Ngartos Otak pikeun Mupus Panyakit Mental: Masa Depan Kaséhatan P5

Ngalaman Sistem Kaséhatan Isukan: Masa Depan Kaséhatan P6

Tanggung jawab pikeun Kaséhatan Dikira Anjeun: Masa Depan Kaséhatan P7