Dela med sig:
10 bioniska innovationer som kan revolutionera medicin
Efter fictional astronaut, Steve Austin blev allvarligt skadad i en experimentell flygkrasch, försäkrade Oscar Goldman sin kontor för strategiska intelligenskollegor, "Vi kan bygga om honom, Vi har tekniken. "1974, när Den sex miljoner dollar mannen TV-serien började, hade Goldmans påstående varit förevigt om det hade gjorts i den verkliga världen.
Nu, lite mer än 40 år senare, har vi tekniken att bygga upp människor eller delar av dem, åtminstone. Eftersom dessa tio bioniska innovationer som kan förändra medicin tyder på, kan det inte vara mycket längre innan vi helt kan "återuppbygga" skadade män och kvinnor.
10 öga
Som en följd av åldersrelaterad makuladegenerering förlorade den brittiska pensionären Ray Flynn sin förmåga att skilja ansikten under 2009. Hans livskvalitet förbättrades drastiskt år 2015 när han fick ett elektriskt implantat som sänder ett videofoder till friska celler i näthinnan. En liten kamera kopplad till hans glasögon fångar videon. Han kan nu känna igen ansikten igen och läsa. Han kan se sin TV mer tydligt också. Mest fantastiska av allt, han kan se ens med sina ögon stängd, tack vare sina videobriller.
Personer som lider av retinit pigmentosa har fått hjälp av samma teknik som hjälper Flynn att se. Oftalmologen Paulo Stanga från Manchester Royal Eye Hospital sa, "Denna teknik är revolutionerande och förändrar patienternas liv - återställer en viss funktionell vision och hjälper dem att leva mer självständigt."
9 öra
I vissa fall kan genterapi fungera med bionisk teknik för att förbättra hörseln. De flesta hörselnedsättningen sker mellan hårcellerna i cochlea och hörselnerven. Kochleära implantat lindrar detta genom att simulera hörselnerven med små elektroder. Men när hörselnerven skadas, måste signalerna som skickas av elektroderna vara starkare, vilket stör det resulterande ljudet. Det enda sättet att förfina ljudet är att reparera de auditiva nerverna.
Det är där genterapi kommer i spel. I tester har sådan terapi orsakat "skrumpade" hörselnervar att återfå. Mer specifikt administrerade Jeremy Pinyon, en auditiv vetenskapsman vid University of New South Wales, och hans team ett genkodande neurotropin, ett protein som stimulerar nervtillväxten, till celler i döma marsvinens inre öron. Detta resulterade i regenerering av auditiv nerv, vilket möjliggör för djuren att höra igen. Även om förfarandet inte kommer att vara klart för klinisk användning under en tid, visar det löftet som ett sätt att producera bioniska öron förbättrade genom genterapi.
8 tänder
Möjligheten att regenerera tänder och förhindra kaviteter med hjälp av bionisk teknik är möjlig inom en snar framtid, eftersom tandläkare använder bioaktiva ersättningsdelar för att kämpa för sönderfall. Dr Ana Angelova Volponi säger att forskning mot att skapa sådan "bioteet" har gjort stora framsteg genom att använda vuxna gingival stamceller.
Även om utvecklingen av bioteet kan vara möjligt, skiljer experter på praktiken hos växande tänder som rutinmässig tandläkare. Forskningen fortsätter emellertid, en del av det som involverar 3-D-utskrift, i hopp om att vi i framtiden kommer att kunna växa ersättningständer.
7 Hand
2006-filmen Pans Labyrint införde en karaktär med ögon i handflatan. Även om filmen är en fantasi, har en bionisk hand utrustad med sitt eget konstgjorda öga ett faktum. Protesen använder artificiell intelligens för att "se" objekt. Användarens avsikt att plocka upp ett föremål återförs, som elektriska impulser, till hands. Handen svarar genom att ta en bild av objektet. Sedan, med hjälp av "en av fyra möjliga grippositioner", stänger handen på det önskade objektet, lyfter det.
Bilder på över 500 olika föremål användes för att träna handen. Var och en visades i 72 bilder för att ange olika vinklar och visa olika bakgrund. När testen gick fram fick handen lära sig vilken greppposition som fungerade bäst för varje objekt. För närvarande är handen en prototyp, även om den har testats av två amputerer, med 90 procent effektivitet. Innan det kan tas i bruk måste det uppnå en framgångsgrad på 100 procent. Forskare hoppas att nya algoritmer gör det möjligt för dem att nå det målet. De planerar också att göra handen lättare och att sätta kameran i sin handflata, istället för på baksidan av handen.
6 bukspottkörteln
Den bioniska bukspottkörteln som skapats av forskare vid Massachusetts General Hospital och Boston University mäter blodsockret automatiskt och frigör insulin efter behov. En sensor som implanteras under huden övervakar blodsockret i bärarens vävnad och laddar upp data till en iPhone-applikation. Vart fem minuter beräknar appen den mängd insulin som behövs, levererar det via en pump.
Det finns ingen anledning att bestämma kolhydraterna som konsumeras i varje måltid och mata in mängden i enheten. Istället indikerar bärare om måltiden var "typisk", "mer än vanligt", "mindre än typisk" eller "liten bit", såväl som om det var frukost, lunch eller middag. Ett test av både vuxna och ungdomsdiabetiker visade att deltagarnas blodsocker var friskare när de använde bionisk bukspottkörtel i stället för sina vanliga behandlingar. Efter ytterligare test kan den bioniska bukspottkörteln ge ett nytt sätt att övervaka och kontrollera blodsockernivån hos diabetespatienter.
5 Ben Brace
När han var två år gammal, föll John Simpson, nu i hans 60-tal, och klippte hakan.Som ett resultat drog han upp polio, vilket gjorde att han inte kunde gå utan ett benstöd. Bältet var besvärligt och begränsat i funktion. "Så länge jag kan komma ihåg," säger han, "jag måste gå med en låsbar knä som jag var tvungen att justera manuellt när jag ville böja mitt ben. Om det störde, bröt jag mitt ben. "Hans nya bioniska benstöd har emellertid givit honom frihet. Med det kan han gå, cykla och klättra upp trappor. Enheten har "revolutionerat" sitt liv, sade han.
Med hjälp av Bluetooth-teknik övervakar den datoriserade bionic braceen, med sensorer på Simpsons lår, sina steg, rör sig med honom. Kolfiberskenan är starkare än stål och fungerar på ett uppladdningsbart batteri. Bionic brace kontrollerar knäets position varje 0.02 sekunder, vilket ger Simpson den flexibilitet han behöver men saknas med sin tidigare klämma.
4 knä
Hailey Daniswicz böj musklerna i hennes lår. Elektroder skickar signaler till en dator. På en bildskärm böjer en avatar sitt knä. Den unga kvinnan förlorade sitt nedre vänstra ben till cancer. När datorn har kalibrerats för att "känna igen lätta rörelser" kan hon vara utrustad med ett bioniskt ben som hon kontrollerar naturligt. Enligt projektledaren Levi Hargrove, en forskare vid Rehabilitering Institute of Chicago Center for Bionic Medicine, är målet att "integrera maskinen med personen."
Protesen använder elektromyografi (mätning av muskelens elektriska aktivitet) och mönsterigenkänningsprogram. Nio elektroder, som var och en är fastsatta i en annan muskel, detekterar elektriska signaler som skickas från nerverna till musklerna. Datorn känner igen signalmönstren och bestämmer om hon vill böja knäet eller böj hennes fotled. Daniswicz och programmets tre andra testämnen kunde inte bara flytta sina ben och böja knäna, men de kunde också styra sina anklar med hjälp av det bioniska knäet.
Över två miljoner människor har fått sina benen amputerade, och dubbelt så många förväntas genomgå en sådan operation år 2050, på grund av en ökning av diabetes. För närvarande är protetiska benen beroende av sina bärare som initierar benens rörelse genom att svänga dem. Det är hoppas att nya bioniska knän och lemmar kommer att revolutionera dessa proteser i framtiden.
3 ankel
Enligt Hugh Herr, chef för Massachusetts Institute of Technology Biomechatronics-gruppen, "Tekniken marscherar framåt i en så snabb takt som vi lätt kan föreställa oss att många funktionshinder som finns idag inte längre är funktionshinder." Bioniska lemmar är ett av de applikationer som kan återställa förlorade förmågor till handikappade personer. Adrianne Haslet-Davis är ett exempel. En professionell balsal dansare, hon förlorade en del av hennes ben i Boston Marathon bombningarna.
Herr, som förlorade sina ben i en stigande olycka, byggde en artificiell vrist som återställde Haslet-Davis dansförmåga. "I detta labb stjäl vi från naturen," förklarar Herr. "Vi modellerar kroppsdelen som saknas och vi modellerar musklerna och hur musklerna styrs av ryggmärgen och från den vetenskapen tar vi ut principer som dikterar hur mekaniken är utformad." Herrs team har levererat 90 amputerade med specialtillverkade versioner av den bioniska fotleden. Veteransförvaltningen, försvarsdepartementet och några privata försäkringsbolag bär kostnaden för anklarna, men i framtiden hoppas herrn högteknologiska proteser blir mer tillgängliga för dem som behöver dem.
2 Exoskeleton
Framsteg i bionisk teknik har resulterat i utvecklingen av en bionisk exoskelett. Bärs över kroppen, hjälper exoskeletten sin bärare att gå. Kevin Oldt skadade sin ryggrad i en snöskoterolycka. Som ett resultat var han beroende av en rullstol. Nu, med sin exoskeleton, en sele-liknande enhet som kombinerar ett sortiment av stag, sensorer, band och programvara, får han hjälp som är specifik för hans behov.
När Oldt börjar gå, hjälpt av kryckor, exoskelettens fyra elmotorer räta ut sin underkropp. Hans ben arbetar med exoskeletten, eftersom den senare mäter mängden kraft han genererar när han höjer foten och trycker mot golvet. I april 2016 godkände den amerikanska livsmedels- och drogadministrationen Ekso GT exoskelet som används för strokepatienter och personer med ryggradssjukdomar under nacken.
1 svans
Det är inte ofta att en person behöver en svans, men specialteamet för Sagan om ringen Filmer gav Nadya Vessey i Auckland, Nya Zeeland, med en så att hon kunde ta ett dopp. Ett medfödd tillstånd hindrade hennes ben från att utvecklas ordentligt, och vid 16 års ålder var de amputerade. När Vessey var 50 såg en ung pojke att hon tog bort hennes protetiska ben, frågade henne vad som hade blivit av hennes egna ben. Hon sa till honom att hon är en sjöjungfru.
Inspirerad av hennes förklaring skrev hon till Oscar-vinnande Weta Workshop, specialeffekterna som också skapade visuella effekter för Berättelsen om Narnia och King Kong, be dem att göra henne en sjöjungfrans svans. De svarade genom att bygga en sådan svans från våt kostym och plastformar.
Svansstrukturen gör att hon kan simma i graciösa, böljande rörelser som de i den mytologiska varelsen som hon liknar när hon bär protesen. Svansen är anpassad för Vessey, komplett med polykarbonat ryggrad och svansfena samt digitalt tryckta skalmönster.Trots förlusten av hennes ben konkurrerade Vessey i gymnasiet och hon hoppas kunna använda sin bioniska sjöjungfrans svans för att tävla i en triathlon simning.