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10 partes de cuerpo que la ciencia está reemplazando
Los cuerpos humanos son paquetes frágiles, fácilmente dañados, llenos de partes que nunca pueden volver una vez perdidas. Afortunadamente, los investigadores de todo el mundo están trabajando para reemplazar cada parte del cuerpo y convertirnos en cyborgs.
10 Piel Electrónica Supersensible
La piel tiene el trabajo ingrato de recubrir y proteger todo el cuerpo, por lo que es el órgano que se daña más fácilmente. Cuando quema o arranca un tramo de piel, su principal opción en este momento es injertar parte de otra parte de su cuerpo. Pero una piel de reemplazo sintético eficaz puede no estar tan lejos, gracias a la investigación de los científicos de Stanford.
Zhenan Baohas de Stanford ha desarrollado un material superflexible, superduro y súper sensible que puede ser la base para la futura piel sintética. La gente ha intentado desarrollar una piel sintética antes, pero el material de Baohas maneja la sensibilidad al tacto mejor que cualquier predecesor. Contiene transistores orgánicos y una capa de elástico, lo que permite que se estire sin sufrir daños. Y es autoalimentada: esta piel contiene una serie de células solares elásticas.
9 latidos corazones creados en una placa de Petri
Los científicos han investigado durante mucho tiempo el potencial de las células madre para el crecimiento de los corazones, y alcanzaron un hito importante este año cuando crearon tejido cardíaco que puede superar por sí solo.
El equipo de la Universidad de Pittsburgh utilizó células madre hechas de piel para hacer MCP, un tipo especial de célula que actúa como un precursor del tejido cardiovascular. Luego colocaron estas células en un andamio tridimensional diseñado para soportar el corazón de un ratón. En 20 días, el nuevo corazón comenzó a latir a 40 o 50 latidos por minuto.
Este corazón es demasiado débil para bombear realmente la sangre, que es la razón principal por la que alguien querría un nuevo corazón. Pero el tejido tiene mucho potencial para parchar los músculos del corazón que han sufrido daño.
8 manos protésicas que dan sentido al tacto
Las manos protésicas actuales hacen poco más que llenar el espacio en forma de brazo entre su cuerpo y el aire. Claro, pueden comprender bien las cosas y ayudan a mantener el equilibrio, pero carecen de una de las habilidades más importantes de la mano humana: el sentido del tacto. Las personas con prótesis no pueden detectar si están en contacto con un objeto sin mirarlo directamente.
Un equipo de investigación de la Universidad de Chicago resolvió este problema y produjo manos que envían señales eléctricas al cerebro. Comenzaron con los monos como sujetos de prueba, estudiando a los animales para ver cómo sus cerebros responden al tacto. Cuando están equipados con manos protésicas que estimulan sus cerebros de esa manera, los monos responden como si tocaran físicamente objetos.
Programar estas mismas señales en extremidades humanas artificiales daría reemplazo a las personas amputadas a diferencia de todo lo que hemos desarrollado antes.
7 piernas biónicas controladas por el pensamiento
Aunque las piernas biónicas son, por supuesto, una gran ayuda para los amputados, carecen de conexiones nerviosas reales con el cuerpo. Como resultado, caminar sobre ellos es engorroso y agotador. Pero el año pasado, el residente de Seattle, Zac Vawter, estaba equipado con la primera pierna controlada por el pensamiento del mundo, una extremidad biónica que recibe señales directamente de su mente.
Esta tecnología existía anteriormente para los brazos, pero las piernas son bastante más complicadas. Y dado que una señal mal leída puede hacer que salte de un puente o enfrente de un automóvil en movimiento, las piernas controladas por el pensamiento necesitan una programación más estricta que las armas equivalentes. Como lo dijo uno de los investigadores con delicadeza: “Si está utilizando un brazo biónico y se porta mal, el codo se puede mover ligeramente. Si la pierna protésica se porta mal ... eso podría ser un problema de seguridad ".
Vawter subió 103 pisos de un rascacielos de Chicago en su pata biónica, pero sus diseñadores aún están trabajando para mejorarlo. Para optimizarlo para el uso diario, tienen que hacerlo aún más delgado y ligero. Su sucesor (¿el iLeg Air?) Puede cumplir con la meta declarada del Ejército para una etapa biónica: 10,000 pasos sin recargarse.
6 cerebros humanos en miniatura
La muerte cerebral es un inconveniente si eres un fanático de la vida y si buscas reemplazar el tuyo con un repuesto, no tienes suerte. Claro, tal vez algún día podamos plantar cerebros en cráneos, pero el cerebro no es solo otro órgano. Contiene todos tus pensamientos y recuerdos. Pueden dejar caer un nuevo cerebro en tu cabeza, pero aún te habrás ido, por lo que la idea de hacer cerebros artificiales puede parecer absurda.
Pero eso no ha impedido a los científicos desarrollar cerebros humanos reales en un laboratorio. Comenzando con nada más que células madre, los científicos en Austria este año lograron crear cerebros equivalentes a los de los fetos de nueve semanas de edad. Estos cerebros en miniatura son del tamaño de guisantes y son incapaces de pensar hasta ahora. Lo único que impide que los cerebros crezcan más allá de esta etapa y se vuelvan completamente funcionales es que no tienen suministro de sangre.
Aunque estos cerebros no ingresan a los cuerpos de nadie, están demostrando ser un gran recurso para los científicos que investigan enfermedades cerebrales.
Orejas Impresas 53-D
Hemos tenido la tecnología para restaurar la audición artificialmente durante décadas, pero los implantes internos no hacen nada por las partes visibles del oído. Usted pensaría que esos grandes colgajos ("pinnas") a ambos lados de su cabeza serían fáciles de replicar, ya que son solo piel y cartílago en lugar de órganos complejos. En realidad, los científicos nunca han hecho un buen trabajo con oídos falsos. Los reemplazos tradicionales se ven y se sienten como juguetes de plástico.
Pero los investigadores de este año idearon un nuevo método que hace que las orejas realistas sean flexibles y realistas. Esas células provienen de ratas y vacas, y forman un gel de colágeno que puede tomar la forma de cualquier molde.Cuando se coloca en el molde de una oreja humana (un molde ensamblado con una impresora 3D), el gel forma una oreja en menos de una hora. Luego, el oído artificial solo necesita unos días para que crezcan los nutrientes antes de que esté listo para ser implantado en un sujeto.
Estas orejas artificiales serán un gran beneficio para quienes sufran lesiones o tengan microtia, una condición que evita que las orejas se desarrollen.
Las dosis que huelen las enfermedades.
Los científicos pueden estar trabajando duro para hacer órganos que coincidan con las capacidades del cuerpo, pero ¿por qué detenerse allí?
Cuando los investigadores de la Universidad de Illinois se propusieron crear un dispositivo que identificara los químicos por su olor, no se conformaron con la sensibilidad de la nariz humana. En su lugar, crearon una nariz artificial que utiliza el olor de las bacterias para identificar y diagnosticar enfermedades específicas.
El resultado no se parece mucho a una nariz, es una botella llena de nutrientes líquidos que cultiva bacterias. Pero dé a la “nariz” una muestra de sangre y déjela oler durante unos días, y los puntos de la botella cambiarán de color para indicar qué bacterias, si las hay, identifica.
3 Páncreas Artificiales
El páncreas produce insulina, y si el suyo no lo hace, debe inyectarse la hormona manualmente. Por lo tanto, los diabéticos están atrapados en una rutina estresante de controlar continuamente el azúcar en la sangre y luego inyectar la insulina cuando surja la necesidad.
El páncreas artificial, sin embargo, inyecta insulina en su cuerpo automáticamente. El dispositivo se parece mucho a una bomba de insulina normal, que pasa la insulina continuamente a través de la piel, pero esta controla el azúcar en la sangre en todo momento y se ajusta en consecuencia. Así que incluso cuando el usuario duerme, no hay peligro de caer en shock si su azúcar baja demasiado.
A diferencia de varios elementos en esta lista, el páncreas artificial aún no se encuentra en una etapa temprana de desarrollo. El dispositivo existe y obtuvo la aprobación de la FDA para la venta en septiembre pasado.
2 ojos artificiales
Como señalamos anteriormente, durante mucho tiempo hemos podido restaurar la audición a los sordos, pero restaurar la vista a los ciegos es un asunto mucho más complicado. Cuando las personas pierden la vista, sus retinas ya no envían señales de sus fotorreceptores a sus cerebros. Para hacer un ojo artificial, deberíamos entender cómo la retina procesa esas señales, y ese es un código que los científicos no han podido descifrar.
No hasta hace poco de todos modos. Pero los científicos de la Facultad de Medicina Weill Cornell por fin han logrado, al menos con ratones y monos. Esto produjo retinas artificiales, cuyos chips convierten las imágenes en señales electrónicas y cuyos pequeños proyectores convierten las señales electrónicas en luz.
Estos ojos artificiales han devuelto la vista a los ratones ciegos. Y los experimentos de seguimiento en monos ofrecen muchas esperanzas para posibles ensayos con humanos porque las retinas de monos y humanos funcionan de manera similar.
1 dedos que almacenan archivos digitales
Cuando el programador finlandés Jerry Jalava tuvo un accidente de motocicleta en 2008, enfrentó una doble tragedia. Primero, perdió su dedo, un problema obvio para cualquier persona que escriba para ganarse la vida. En segundo lugar, tuvo que tratar con un equipo médico que creía que eran cómicos aprendiendo de su profesión, un cirujano dijo en broma que Jalava debería salir y comprar un "dispositivo USB".
En lugar de estrangular al médico (difícil, debido a su lesión) Jalava tomó la línea cursi como inspiración. Decidió seguir adelante y construir un dedo protésico que contenga dos gigabytes de almacenamiento digital. Ahora puede meter su dedo en una computadora simplemente retirando el clavo para exponer el conector USB. También puede quitar el dedo entero en cualquier momento y dárselo a un amigo para que lo use.
¿El siguiente paso? Jalava planea actualizar el dedo con una etiqueta RFID y agregar soporte inalámbrico. También quiere agregar más memoria, lo que nos parece inútil. Si necesita más espacio de almacenamiento, tiene otros nueve dedos que puede cortar y reemplazar con unidades flash.
+ Bono: Plantas robóticas crecen raíces
Y ahora para algo completamente diferente. Hasta ahora, hemos demostrado que se están reemplazando partes del cuerpo humano, pero ahora nos gustaría presentarles ... raíces de plantas robóticas. Así es, los robots que crecen las raíces, que son atraídos por el agua y reaccionan a los cambios en el suelo.
Podría cuestionar el punto de las raíces artificiales, ya que las partes de la planta, a diferencia de las partes humanas, son extremadamente fáciles de duplicar de forma natural. Pero la diseñadora Barbara Mazzolai del Instituto Italiano de Tecnología dice que la invención tiene muchas aplicaciones. Los robots que se adaptan al entorno pueden ayudar en la exploración del espacio. E incluso pueden ayudar a los médicos, actuando como tubos flexibles para mirar dentro del cuerpo.
No sabemos cómo nos sentimos al respecto. Claro, reemplazar todas nuestras partes del cuerpo con maquinaria. Pero roboplantas creciendo dentro de nosotros? Eso es simplemente raro.