10 Inovasi Bionik Yang Dapat Merevolusi Pengobatan

Setelah astronot fiksi Steve Austin terluka parah dalam kecelakaan pesawat percobaan, Direktur Oscar Goldman meyakinkan rekan-rekannya di Kantor Intelijen Strategis, “Kita dapat membangunnya kembali; kami memiliki teknologinya. " Pada tahun 1974, ketika serial televisi The Six Million Dollar Man dimulai, klaim Goldman akan menjadi tidak masuk akal jika dibuat di dunia nyata.

Sekarang, lebih dari 40 tahun kemudian, kita memiliki teknologi untuk membangun kembali manusia — atau setidaknya, dari mereka. Seperti yang ditunjukkan oleh sepuluh inovasi bionik yang dapat mengubah pengobatan ini, mungkin tidak lama lagi kita dapat "membangun kembali" pria dan wanita yang terluka sepenuhnya.

10. Mata

Akibat degenerasi makula terkait usia, pensiunan Inggris Ray Flynn kehilangan kemampuannya untuk membedakan wajah pada tahun 2009. Kualitas hidupnya meningkat secara drastis pada tahun 2015, ketika ia menerima implan listrik yang mengirimkan umpan video ke sel-sel sehat di dalamnya. Sebuah kamera kecil yang terpasang di kacamatanya menangkap video tersebut. Dia sekarang bisa mengenali wajah lagi dan juga membaca. Dia juga bisa melihatnya dengan lebih jelas. Yang paling menakjubkan dari semuanya, dia bisa melihat bahkan dengan mata tertutup, berkat kacamata videonya.

Orang yang menderita retinitis pigmentosa telah dibantu oleh teknologi yang sama yang membantu Flynn untuk melihat. Dokter mata Paulo Stanga dari Rumah Sakit Mata Manchester Royal berkata, "Teknologi ini revolusioner dan mengubah kehidupan pasien — memulihkan beberapa penglihatan fungsional dan membantu mereka untuk hidup lebih mandiri."

9. Telinga

Dalam beberapa kasus, terapi gen dapat bekerja dengan teknologi bionik untuk meningkatkan pendengaran. Kebanyakan gangguan pendengaran terjadi di antara sel-sel rambut di koklea dan saraf pendengaran. Implan koklea mengatasi hal ini dengan mensimulasikan saraf pendengaran dengan elektroda kecil. Namun, ketika saraf pendengaran rusak, sinyal yang dikirim oleh elektroda harus lebih kuat, yang mengacaukan suara yang dihasilkan. Satu-satunya cara untuk memperbaikinya adalah dengan memperbaiki saraf pendengaran.

Di situlah terapi gen berperan. Dalam tes, terapi tersebut telah menyebabkan saraf pendengaran yang "mengerut" tumbuh kembali. Lebih khusus lagi, Jeremy Pinyon, seorang ilmuwan pendengaran di Universitas New South Wales, dan timnya memberikan neurotropin penyandi gen, protein yang merangsang pertumbuhan saraf, ke sel-sel di telinga bagian dalam orang tuli. Ini menghasilkan regenerasi saraf pendengaran, memungkinkan hewan untuk mendengar lagi. Meskipun prosedur ini tidak akan siap untuk penggunaan klinis untuk beberapa waktu, prosedur ini menjanjikan sebagai cara untuk memproduksi telinga bionik yang ditingkatkan melalui terapi gen.

8. Gigi


Kemampuan untuk meregenerasi gigi dan mencegah gigi berlubang menggunakan teknologi bionik dimungkinkan, karena dokter gigi menggunakan pengganti bioaktif untuk melawan kerusakan gigi. Dr. Ana Angelova Volponi mengatakan penelitian untuk menciptakan “bioteeth” seperti itu telah membuat kemajuan besar dengan menggunakan sel induk gingiva dewasa.

Meskipun pengembangan bioteeth dimungkinkan, para ahli berbeda pendapat tentang kepraktisan tumbuh sebagai praktik gigi rutin. Namun penelitian terus dilakukan, beberapa di antaranya melibatkan pencetakan 3-D, dengan harapan di masa mendatang kita bisa menumbuhkan gigi pengganti.

7. Tangan

Film Pan's Labyrinth tahun 2006 memperkenalkan karakter dengan mata di telapak tangannya. Meskipun filmnya adalah, sebuah tangan bionik yang dilengkapi dengan mata buatannya sendiri adalah sebuah fakta. Prostesis menggunakan kecerdasan buatan untuk "melihat" objek. Niat pemakainya untuk mengambil suatu benda diteruskan, sebagai impuls listrik, ke tangan. Tangan merespons dengan memotret objek tersebut. Kemudian, menggunakan "satu dari empat kemungkinan posisi menggenggam," tangan menutup objek yang diinginkan, mengangkatnya.

Gambar lebih dari 500 objek berbeda digunakan untuk melatih tangan. Masing-masing diperlihatkan dalam 72 gambar untuk menunjukkan berbagai sudut dan untuk menampilkan berbagai latar belakang. Saat tes berlangsung, tangan mempelajari posisi menggenggam mana yang bekerja paling baik untuk setiap objek. Saat ini, tangan adalah prototipe, meskipun telah diuji oleh dua orang, dengan efektivitas 90 persen. Sebelum bisa digunakan, tingkat keberhasilannya harus 100 persen. Peneliti berharap algoritme baru akan memungkinkan mereka mencapai tujuan itu. Mereka juga berencana untuk membuat tangan lebih ringan dan meletakkan kamera di telapak tangannya, bukan di punggung tangan.

6. Pankreas

Pankreas bionik yang dibuat oleh para peneliti di Rumah Sakit Umum Massachusetts dan Universitas Boston mengukur gula darah secara otomatis, melepaskan insulin sesuai kebutuhan. Sebuah sensor yang ditanamkan di bawah kulit memonitor gula darah di jaringan pemakainya, mengunggah data ke aplikasi. Setiap lima menit, aplikasi menghitung jumlah insulin yang dibutuhkan, memasoknya melalui pompa.

Tidak perlu menentukan karbohidrat yang dikonsumsi setiap kali makan dan memasukkan jumlahnya ke perangkat. Sebaliknya, pemakai menunjukkan apakah makanan itu "khas", "lebih dari biasanya", "kurang dari biasanya", atau "sedikit makanan" serta apakah itu sarapan, makan siang, atau makan malam. Tes pada orang dewasa dan remaja menunjukkan bahwa gula darah peserta lebih sehat ketika mereka menggunakan pankreas bionik daripada perawatan biasa. Setelah tes lebih lanjut, pankreas bionik dapat memberikan cara baru untuk memantau dan mengontrol kadar gula darah pada pasien diabetes.

5. Penjepit Kaki

Ketika dia berusia dua tahun, John Simpson, sekarang berusia enam puluhan, jatuh dan memotong dagunya. Akibatnya, dia mengidap, yang membuatnya tidak bisa berjalan tanpa. Brace tidak praktis dan fungsinya terbatas. “Seingat saya,” katanya, “Saya harus berjalan dengan kaliper baja lutut terkunci yang harus saya sesuaikan secara manual setiap kali saya ingin menekuk kaki saya. Jika itu tidak berfungsi, saya mematahkan kaki saya. " Namun, penyangga kaki bionik barunya telah memberinya kebebasan. Dengan itu, dia bisa berjalan, mengendarai sepeda, dan menaiki tangga. Perangkat itu telah "merevolusi" hidupnya, katanya.

Menggunakan teknologi Bluetooth, penjepit bionik terkomputerisasi, menggunakan sensor di paha Simpson, memantau langkahnya, bergerak bersamanya. Penjepit serat karbon lebih kuat dari baja dan beroperasi dengan baterai yang dapat diisi ulang. Penjepit bionik memeriksa posisi lutut setiap 0,02 detik, memberikan Simpson fleksibilitas yang dia butuhkan tetapi kurang dengan penjepit sebelumnya.

4. Lutut

Hailey Daniswicz melenturkan otot di pahanya. Elektroda mengirim sinyal ke komputer. Di monitor, avatar menekuk lututnya. Wanita muda itu kehilangan kaki kiri bawahnya. Setelah komputer dikalibrasi untuk "mengenali gerakan kecil pahanya", dia dapat dilengkapi dengan kaki bionik yang dikontrolnya secara alami. Menurut pemimpin proyek Levi Hargrove, seorang ilmuwan peneliti di Pusat Pengobatan Bionik Institut Rehabilitasi Chicago, tujuannya adalah untuk "mengintegrasikan mesin dengan orang tersebut".

Prostesis menggunakan elektromiografi (mengukur aktivitas listrik otot) dan perangkat lunak pengenalan pola. Sembilan elektroda, masing-masing dipasang ke otot yang berbeda, mendeteksi sinyal listrik yang dikirim dari saraf ke otot. Komputer mengenali pola sinyal dan menentukan apakah dia ingin menekuk lutut atau menekuk pergelangan kakinya. Daniswicz dan tiga subjek tes program lainnya tidak hanya dapat menggerakkan kaki dan menekuk lutut, tetapi juga dapat mengontrol pergelangan kaki menggunakan lutut bionik.

Lebih dari dua juta orang telah diamputasi kaki bagian bawahnya, dan dua kali lebih banyak yang diperkirakan akan menjalani hal tersebut pada tahun 2050, karena peningkatan diabetes. Saat ini, kaki palsu mengandalkan pemakainya yang memulai gerakan kaki dengan mengayunkannya. Diharapkan lutut dan tungkai bionik baru akan merevolusi prostesis ini di masa depan.

3. Pergelangan Kaki

Menurut Hugh Herr, direktur grup Biomekatronika Institut Teknologi Massachusetts, "Teknologi bergerak maju dengan kecepatan yang begitu cepat sehingga kita dapat dengan mudah membayangkan banyak disabilitas yang ada saat ini tidak lagi menjadi disabilitas." Anggota tubuh bionik adalah salah satu aplikasi yang dapat mengembalikan kemampuan yang hilang kepada orang-orang cacat. Adrianne Haslet-Davis adalah contohnya. Seorang penari ballroom profesional, dia kehilangan sebagian kakinya di.

Herr, yang kehilangan kakinya sendiri dalam kecelakaan pendakian, membangun pergelangan kaki buatan yang memulihkan kemampuan Haslet-Davis. “Di lab ini, kami mencuri dari alam,” jelas Herr. "Kami memodelkan bagian tubuh yang hilang dan kami memodelkan otot dan bagaimana otot dikendalikan oleh sumsum tulang belakang dan dari ilmu itu kami mengekstrak prinsip-prinsip yang menentukan bagaimana mekanisme dirancang." Tim Herr telah memasok 90 orang yang diamputasi dengan versi khusus dari pergelangan kaki bionik. Administrasi Veteran, Departemen Pertahanan, dan beberapa perusahaan asuransi swasta menanggung biaya untuk pergelangan kaki tersebut, namun di masa mendatang, Herr berharap prostesis berteknologi tinggi akan lebih banyak tersedia bagi mereka yang membutuhkannya.

2. Eksoskeleton

Kemajuan teknologi bionik telah menghasilkan perkembangan eksoskeleton bionik. Dikenakan di atas, kerangka luar membantu pemakainya untuk berjalan. Kevin Oldt mengalami cedera tulang belakang dalam kecelakaan mobil salju. Akibatnya, dia bergantung pada kursi roda. Sekarang, dengan kerangka luarnya, perangkat mirip tali pengaman yang menggabungkan berbagai macam penyangga, sensor, tali pengikat, dan perangkat lunak, dia menerima bantuan khusus untuk kebutuhannya.

Begitu Oldt mulai berjalan, dibantu kruk, empat motor listrik kerangka luar meluruskan tubuh bagian bawahnya. Kakinya bekerja dengan kerangka luar, karena kerangka luar mengukur jumlah kekuatan yang dia hasilkan saat dia mengangkat kakinya, mendorong ke lantai. Pada April 2016, AS menyetujui eksoskeleton GT Ekso yang digunakan Oldt untuk pasien stroke dan orang dengan cedera tulang belakang di bawah leher.

1. Ekor

Tidak jarang seseorang membutuhkan ekor, tetapi tim efek khusus untuk film Lord of the Rings menyediakan Nadya Vessey dari Auckland, Selandia Baru, dengan satu ekor sehingga dia bisa berenang. Kondisi bawaan mencegah kakinya berkembang dengan baik, dan pada usia 16 tahun, mereka diamputasi. Ketika Vessey berusia 50 tahun, seorang anak laki-laki, melihat dia melepaskan kaki prostetiknya, bertanya apa yang terjadi dengan kakinya sendiri. Dia mengatakan kepadanya bahwa dia adalah seorang.

Terinspirasi oleh penjelasannya, dia menulis kepada pemenang Oscar Weta Workshop, perusahaan efek khusus yang juga menciptakan efek visual untuk The Chronicles of Narnia dan King Kong , meminta mereka untuk menjadikannya ekor putri duyung. Mereka menanggapinya dengan membuat ekor seperti itu dari kain jas basah dan cetakan plastik.

Struktur ekornya memungkinkannya berenang dengan gerakan anggun dan bergelombang seperti yang dia lakukan saat mengenakan prostesis. Ekornya dibuat khusus untuk Vessey, lengkap dengan punggung polikarbonat dan sirip ekor serta pola skala yang dicetak secara digital. Meskipun kehilangan kakinya, Vessey berkompetisi di renang sekolah menengah, dan dia berharap untuk menggunakan ekor putri duyung bioniknya untuk berkompetisi dalam acara renang triathlon.

Gary Pullman, seorang instruktur di University of Nevada, Las Vegas, tinggal di selatan Area 51, yang menurut keluarga dan teman-temannya, menjelaskan “banyak hal”. Novel fantasi urban 2016 miliknya, A Whole World Full of Hurt , tersedia di Amazon.com, diterbitkan oleh The Wild Rose Press.

Jangan lupa Follow untuk mengikuti update terbaru dari REO News yang berisi info unik dan update, contohnya seperti 10 Inovasi Bionik Yang Dapat Merevolusi Pengobatan.