Teadlased suudavad peagi asendada meie iga kehaosa

Teadlased suudavad peagi asendada meie iga kehaosa

Teadlased suudavad peagi asendada meie iga kehaosa bioonilise või laboris kasvatatud organiga. Kuid hinge kallale nad ei pääse.

SILMAD 

Lõuna-California ülikooli teadlased testivad bioonilist silma, mis võib tõsise võrkkestakahjustuse järel taastada algelise nägemise. Argus II nimeline tehissilm koosneb prillide külge monteeritud minikaamerast, mis saadab kujutise juhtmevabalt vööl asuvasse mikroprotsessorisse, mis omakorda suunab pildi silma. See võimaldab patsientidel eristada näiteks tassi taldrikust ning tajuda valgust, pimedust ja liikumist. Stanfordi ülikoolis on leiutatud ka infrapunakaameraga prillid. Kujutis projitseeritakse implantaadile, mis omakorda muudab valguse elektrivooluks. Hea õnne korral saab pime selle süsteemi abil 20% ulatuses nägijaks. Alberta ülikoolis on välja töötatud puhtalt kosmeetiline tehissilm, mis imiteerib toimiva silma liikumist, kasutades selleks prillide külge kinnitatud mootorit.

KÄED 

Iraagi sõda põhjustas buumi proteesitehnoloogias, mida spondeeriti peamiselt Pentagoni kaitsetööstuse teaduskeskuse DARPA 55 miljoni dollarilise toetusega. Vanderbilti teadlased kavandasid 21 liigesega käe, mis suudab kokku suruda umbes 11 kg. Ülejäänud käed on arendamisel Chicago taastusravi instituudis (nende versioon töötab rinnalihaste pingutamise abil) ning tänavasõiduriista Segway leiutaja Dean Kameni töörühmades. Kõige paljutõotavam on BrainGate’i tehnoloogia, mis võimaldab kogu keha halvatusega inimestel mõtte jõul käeproteesi juhtida.

MAGU 

Esimese sammu bioonilise mao suunas on astunud Inglismaa Norwichi toidu-uuringute instituudi teadlased. Nad ehitasid simulaatori, kus toimivad samad ensüümid ja happed, mis inimese maoski. See töögrupp plaanib toita masinat, et paremini mõista, kuidas keha lagundab teatud aineid, nagu näiteks glükoosi. Poole inimmao suurune plastist ja metallist seadeldis tõmbub seedides kokku ning oksendab, kui ei suuda seedida.

MAKS 

Inglismaa Newcastle’i ülikooli teadlased on kasvatanud tüvirakkude abil tillukese inimmaksa. 15 aastaga võib see viia võimaluseni parandada või asendada maksa, mida on kahjustanud alkohol, narkootikumid, vigastused või haigused. Umbes mündisuuruse maksakoe tekitamiseks võeti kõigest paari minuti vanuse vastsündinu nabaväädilt tüvirakke ning segati neid hormoonikokteili ja kemikaalidega. Esialgu kasutatakse selliseid maksu uute ravimite testimiseks, et mitte vabatahtlikke ohustada.

KUSETEED

Tõsise kusepidamatuse ohjeldamiseks kavandatud Acticon Neosphincter koosneb põie kõrval asuvast surveballoonist, munandikotti istutatavast pumbast ning kraanist, mida patsient saab avada ja sulgeda.

JUUKSED 

Houstoni pensionärist neurokirurgi rajatud Restoration Robotics on ajanud kokku üle 25 miljoni dollari, et välja töötada karvanääpsude siirdamise teel kiilanemist vähendav robot. See on ülitäpne protsess, mida praegu tehakse käsitsi. Prantsuse ettevõte Medicamat töötab sarnase seadeldise Punch Hair Matic kallal.

NINA 

Briti teadlased on elektroonilise nospli kallal töötanud alates 1980ndate algusest. Biooniline nina oma praeguse 50 retseptoriga ei jõua ligilähedalegi inimninale, millel on neid 100 miljonit. Kuid möödunud aastal tegi üks Warwicki ülikooli töörühm läbimurde: õhukese kunsttatikihi lisamine tehisnina sensoritele parandas kõvasti selle toimimist.

KEEL 

Texase Ülikoolis on teadlased loonud kiibi, mis kopeerib maitsmisnäsasid. Samas suudab jaapanlaste Taste Sensing System SA402B hinnata maitseid keele tavaskaalal: magus, mõru, soolane, hapu, umami (hõrk) ja vürtsikas. Loodetakse, et ühel heal päeval vahetavad need mehhanismid välja toidu- ja ravimitootjate palgatud degusteerijad. Möödunud sügisel väitsid Tokyo teadlased, et nad on valmistanud silikoonkeelega roboti, mis suudab öelda jaapani vokaale. Nüüd püüavad nad valmistada huuli, et robot saaks jagu ka kaashäälikutest.

SÜDA 

Esimene inimene, kelle süda 1982. aastal masinaga asendati, elas 112 päeva. Ka tänapäeval kasutatakse masinavärki vaid siis, kui surm on ligidal. 2006. aastal lubas USA toidu- ja ravimiamet paigaldada AbioCori tehissüdame inimestele, kellele siirdamine ei sobi ning kellel on jäänud elada kuni 30 päeva. Samuti peab patsiendi rindkere olema piisavalt suur, et mahutada ligi kilost vidinat, millele annab voolu kõhus asuv laetav aku. Teine, ühe Houstoni kirurgi ehitatud mehaaniline süda pumpab verd pidevalt, mitte löökidena, ning on seetõttu pisem.

NEERUD

Dialüüsiaparaadid puhastavad verd viiendiku võrra ebatõhusamalt kui neerud. Nüüd loovad teadlased silikoonist stentidele mustreid söövitades tõhusamaid filtreid. Need võivad viia kaasaskantavate neerudeni. California ülikoolis välja töötatav kaasaskantav tehisorgan filtreerib verd ja sadestab jäägid ühekordselt kasutatavasse põide. Töötades aeglases ja püsivas tempos 12 tundi päevas, välistaks see vajaduse teha kolm korda nädalas dialüüsi.

MUNANDID 

Möödunud aastal teatasid Newcastle’i ülikooli bioloogid, et on loonud luuüdist inimspermat. Spermal ei õnnestunud viljastamiseni elus püsida, kuid eksperimenti hinnati esimese pääsukesena meeste viljatuse vastases võitluses.

PUUSAD 

Asenduspuusaliigesed kipuvad ajapikku logisema, kuid Suurbritannia Bathi ülikooli inseneride novaatorlik ultrahelitehnoloogia aitab tuvastada ebastabiilseid liitekohti. Puusaliigesesse monteeritud implantaat püüab kinni ebakorrapärased helilained, mis osutavad probleemsetele kohtadele luu ja tehispuusa vahel.

JALALABAD

Moodsad jalaproteesid on varustatud digitehnoloogiaga, mis annab kasutajale loomulikuma kõnnaku ja laseb tal treppidel manööverdada. Islandi firma Ossur „intelligentne jalamoodul” kalibreerib inimese kõnnaku pärast esimest 15 sammu.

AJU 

Üks Lõuna-California ülikooli närviteaduse keskuse töörühm on tõestanud, et mikrokiipe (riistvara) saab kasutada rakkudega („märgvaraga”) suhtlemiseks. Nüüd käib võidujooks, et valmistada implantaate, mis suudaksid parandada kahjustatud närvirakke ning leevendada infarkti ning Alzheimeri ja Parkinsoni tõve sümptomeid. Raskus seisneb selles, kuidas saada kiibid signaale nii saatma kui ka vastu võtma. Samal ajal katsetavad Georgia teadlased närvirakkude taastumist soodustavat meetodit, istutades ajju polümeeri pakitud neurotransmittereid.

HAMBAD 

Üks Iisraeli hambaarst on leiutanud bioonilise hamba, mis reguleerib retseptiravimite imendumist põse ja suu limaskesta hambas olevast mahutist. IntelliDrug võimaldab täpset doseerimist ja doseerimise ajastust ning võiks olla kasulik näiteks insuliini manustavatele diabeetikutele.

KÕRVAD 

Kõrva taha naha alla paigutatud kohleaarne implantaat võimendab kurtide jaoks heli, stimuleerides sisekõrva närve. Signaalid peavad siiski läbima nii vedeliku kui ka luu. Möödunud aastal paigaldasid Michigani ülikooli Kresge’i kuulmisuuringute instituudi teadlased kurtide kasside kuulmisnärvi imepeene elektroodi. Kui see toimiks ka inimeste puhul, võimaldaks elektrood suuremat kuulmisulatust.

PEENIS

See teema huvitab mehi mõistagi kõige enam. Lähim, milleni teadlased on bioonilise peenisega jõudnud, on impotentsuse leevendamiseks ehitatud pump. Peenisesse paigaldatakse kaks silindrit, munandikotti pump ja kõhtu soolveekamber. Kui patsient tahab, et tal tekiks erektsioon, pigistab ta pumpa. Peenis täitub veega ja läheb kõvaks.

HÄÄLEPAELAD

Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) ja Harvardi teadlased üritavad eri meetoditega parandada kahjustatud häälepaelu, alustades elastsust suurendavast pehme plastiku süstimisest ning lõpetades laboris kasvatatavate asenduspaeltega. MITi teadlase Robert Langeri „biokummil” on kummi elastsus ning samal ajal sobib see inimkudedega. „Biokumm” võib osutuda heaks tellingumaterjaliks, kui kasvatada selliseid asendusosi nagu südameklapid. Arstiteadlased on veendunud, et ühel päeval suudab meditsiin luua ühenduse aju ja süntesaatori vahele, mis annaks kõnevõime raskelt halvatud patsientidele.

JALAD 

2007. aastal esitles Jaapani firma Matsushita Power Pedalit. Kui puudega inimene pannakse elusuurusele robotskeletile, tõstab see ta maast lahti ning inimene saab roboti jalgadel mööda ebatasast pinda liikuda. Berkeley Lower Extremity Exoskeletoni raamistik kinnitub jalgade ja alaselja külge, lastes inimesel tõsta pingutusteta üle 50 kg.

NAHK 

ICX-SKNi mullustel uuringutel tehti kunstlikku nahka paranevatest haavadest leitud proteiinist ning kollageeni tootvatest naharakkudest. Väikesed ovaalid, mis lõigati vabatahtlike kätesse, paranesid vähem kui 28 päevaga ning jätsid vähe arme. Loodetakse, et see tehnoloogia suudab asendada siirdamised, kus nahk võetakse patsiendi mõnelt teiselt kehaosalt, tekitades sellega uue haava. Tokyo teadlaste sõnul on nad leiutanud õhukese plastnaha, millega saaks katta roboti sõrmi, et tajuda temperatuuri ja rõhku. Tulevikuversioonid võivad olla inimnahast mitmekülgsemad, tajudes valgust, niiskust ja helisid.

Tekst: Damon Brown

Illustratsioon: Peter Hoey