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2023

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全球十大人体仿生科技:仿生眼居榜首


据美国生活科学网报道,科学家们一直致力于建立一个完全的仿生人,或许这样的仿生人总成本需要600万美元。目前,我们比之前能够复制和恢复更多的人体器官和不同样式的人体组件,比如:让盲人重获视力的仿生眼,以及比人类味蕾更精确的仿生舌头等,以下是最新的十大仿生科技:

 
1、仿生眼
 
 
仿生眼
 
当你失明时,你最大的希望就是看到基本的光线,以及运动和事物外型之间的差异。目前,“阿耳弋斯二代”视网膜修复技术和一种可视系统实现了仿生眼,可让失明患者重见光明。阿耳弋斯二代视网膜修复技术当前正在接受美国食品及药物管理局(FDA)的测试,可视系统是由美国哈佛大学研究员约翰·佩扎瑞斯博士研制的,它可以通过摄像仪记录基础的视觉信息,处理形成电子信号,通过无线发送至内置电极。阿耳弋斯二代将内置电极植入眼睛中,可以帮助那些损失视网膜功能的失明人群。目前,这项技术尚处于初级研制阶段,该技术可以绕开整个眼球,将可视信息资料直接传送至大脑。据了解,这种仿生眼系统对于曾经有视觉能力的失明人群更有成效,其原因是以上人群曾获取了相应物体的视觉信息。佩扎瑞斯说,“大脑的视觉功能依赖于视觉体验,从而形成对正常物体的视觉辨识。”
 
2、再生骨骼
 
 
再生骨骼
 
自从上世纪60年代,研究人员就已知道蛋白质能够生长形成失去和受损的骨骼组织,不幸的是,这项技术并未工作得十分完美,时常生成错误类型的骨骼组织或长出的骨骼并非所要替换的位置。2005年,加利福尼亚大学洛杉矶分校研究人员解决了这一问题,他们使用一种特殊设计的蛋白质激发一种叫做“UCB-1”的特殊类型细胞的生长。目前,这种蛋白质用于生长新的骨骼,能够熔合和固定椎骨部分,减轻一些患者严重的背部疼痛。
 
3、便携式胰腺
 
 
便携式胰腺
 
 
美国青少年糖尿病研究基金主管亚伦·科瓦尔斯基称,人造胰腺有能力监控一个人的血糖和调控符合人体需要的胰岛素水平。这种便携式人造胰腺很可能将在未来几年内上市。他指出这种装置最初结合了两种现有技术——胰岛素泵和持续性葡萄糖监控器。它可以帮助胰岛素引起的糖尿病恢复正常水平,还可以避免由于血糖过高或过低所引起的身体损伤和威胁生命的副作用。
 
4、“冷酷”味觉
 
 
“冷酷”味觉
 
 
美国德克萨斯州大学计算机和电子工程学教授迪安·尼柯克称,舌头可能是一种功能强大的工具,同时也是一种高主观性身体部位。一些食品公司想生产相同口味的食物时,他们会使用电子舌头,该装置是由尼柯克和他的研究小组研制的,通过分析液体和提取其中化学成分构成实现的。据了解,尼柯克设计的电子舌头使用微球体、微型传感器,当暴露于如某种糖类等特殊目标时传感器的颜色会发生变化。这种电子舌头并不能完全代替人类舌头,其原因是它的味觉太敏感了!它能够可靠地复制微妙口味的化学成分。
 
5、仿生手臂
 
 
仿生手臂
 
 
受切断手术的人群目前可以使用仿生手臂实现真实手臂的各种活动,这一切是通过“思维”进行控制的。这种仿生手臂是由美国芝加哥复原协会托德·凯肯研制的,它通过健康的运动神经与大脑相连接,从而实现残缺手臂的功能。这些健康的运动神经将重新连接至身体的其他部位,比如:胸腔的神经脉冲变化可由仿生手臂的电极所获得。当患者决定移动手臂时,神经将发送信息至像真手一样的“仿生手臂”。目前,凯肯的研究小组正在致力于提高手臂性能,使用幸存的传感器神经与患者大脑控制仿生手臂的温度、振动和压力感知系统进行通信沟通。
 
6、智能膝盖
 
 
智能膝盖
 
 
你可能会认为膝盖并不是需要进行弥补修复的身体组件,更不具有“思维”。但是美国麻省理工学院人工智能研究员休·赫尔和阿瑞·韦肯菲尔德研制的仿生膝盖却具备“自己的思想”。早期电子膝盖系统通常由技术人员编程完成相应的活动,这种被称为RHEO的仿生膝盖通过学习使用者的行走方式,并依据传感器描述行走的地形,能够自我进行真实、适应人体的运动。该系统可以使装配仿生腿行走更容易,不会产生疲乏不堪的感觉。
 
7、可穿戴的人造肾
 
 
可穿戴的人造肾
 
 
对于那些肾部患有疾病的人群而言,像排除血液中的毒素和保持平衡血液流动水平等基础性生命功能实现则需要每天使用数小时像干衣机大小的透析分离装置。但目前最新研究的可穿戴人造肾改变了这一切,其更小、更轻可完全装配在肾上。这种人造肾体型很小,被称为自动、可穿戴人造肾(AWAK),是由美国加州大学洛杉矶分校的马汀·罗伯茨和大卫·李研制的,其实际工作效果要超过传统的透析分离装置,其原因是它可以每天24小时工作,一周7天连续工作,就像一个真实的肾那样。
 
8、人造细胞
 
 
人造细胞
 
 
有时,你需要将药物服用在身体的正确部位,然而服用药丸或注射针剂却并不能完全实现预期的疗效。美国宾夕法尼亚州大学生物工程学教授丹尼尔·海默研制出了一种更有效的方法——人造细胞,它是由聚合体制造而成,这种人造细胞可以很容易地随着白血细胞进入人体组织。它们可以直接送递药物至人体所需的部位,更容易和安全地战胜某些疾病,包括癌症在内。
 
9、老年人与新阴茎
 
 
老年人与新阴茎
 
 
勃起功能障碍将使得男性老年生活变得灰暗无色,但是美国威克森林大学的安东尼·阿塔拉和研究小组提出了一种方法能够使老年男性再展雄威。20069月,他成功地培育出新的器官海绵体。当阴茎勃起时该海绵体组织会充血,他们已成功完成对雄性兔子的移植手术。这个新的器官能够在兔子自身细胞基础上生长,一个月之后,雄兔可以恢复正常的性生活。
 
10、人体大脑弥补术
 
 
人体大脑弥补术
 
 
更换人体的大脑并不像接一条胳膊那么简单,但是在未来这是可以实现的。南加州大学西奥多·伯杰教授研制一种计算机芯片可替换大脑海马状突起(大脑侧面脑室壁上的隆起物,主要由灰白质构成,可负责暂时记忆能力和空间理解能力)。如果海马状突起经常受伤,会导致形成阿兹海默症和中风,海马状突起可以帮助维持人们的正常功能,否则患者会遭受严重的身体残疾。目前,伯杰仍在测试这种仿生大脑的可行性,他想更深一步地进行了解。据悉,2005年他写了一本书——《走近大脑组件移植》。