Письменники-фантасти у своїх романах люблять зображати людей, у яких є кібер-протези. Протези, які підключаються напряму до нервової системи та рухаються за допомогою думки. Та вже сьогодні фантастика починає бути реальністю. У цій статті детальніше розглянемо саме біопротези очей, ніг, рук та штучне серце.
Сьогодні уже існує окрема наука та професія розробників таких протезів та штучних органів – біоінженери. А сама наука – біоінженерія, відповідно. Сама наука – це сукупність біології, фізики, хімії та програмування. А займається вона створенням штучних органів та пошуком можливостей вирощування органів і тканин для компенсації втрачених фізіологічних функцій.
Біопротезування очей
У сучасному світі все більше людей страждає від втрати зору. Але вчені вже придумали рішення цієї проблеми – біонічне око. У 2015 році англійські хірурги вперше за всю історію медицини імплантували біонічні очі. Важко назвати цей імплант «оком», адже виглядає він, як окуляри. Працюють ці окуляри так: імплант сітківки обробляє відео з камери, яка закріплена в окулярах.
Зображення з камери перетворюються на електричні імпульси, які в свою чергу передаються на електроди, закріплені на сітківці.
Сам імплант розробила американська компанія Second Sight, а назвала його Argus II.
Біопротезування рук
Насправді зараз не існує 100% успішно реалізованого біопротеза рук. Вся складність такого протеза полягає у тому, що рука повинна виконувати багато делікатних операцій, також на кінчиках пальців людини знаходиться багато рецепторів «дотику».
Перша біонічна рука i-Limb була презентована у 2007 році компанією Touch Bionics.
І тільки у 2014 році компанія випустила другу версію протезу – i-Limb Revolution.
А ще через рік Touch Bionics презентувала i-Limb Quantum, яка мала вже більший функціонал.
Самі протези серії «i-Limb» працюють так: протез кріпиться до «живої» частини руки, «реагує» на біоелектричні імпульси, які продукують м’язи.
Зовсім нещодавно науковці із університету Чалмерса і біотехнічної компанії Integrum AB створили протезну руку, яка кріпиться до костей передпліччя та безпосередньо до нервів людини, що дозволяє керувати рукою за допомогою думки.
Протез, завдяки вживленю у нерви, дозволяє пацієнту сприймати відчуття, які виникають в протезі.
А інші протези рук керуються електродами, які «реагують» на сигнали з м’язів . Але ці електроди дають обмежені сигнали, які не дозволяють виконувати «тонкі» рухи рукою та сприймати відчуття у протезі.
«Штучне серце»
Перші досліди по створенню «штучного серця» були проведені у 1949 році.
Зараз існує два види протезів серця:
- Гемооксигенатори, протез складається з насосу, який качає кров, та блоку, який насичує викачану кров киснем
- Кардіопротези, прилад, в значній мірі, і є «штучним серцем», протез встановлюється людині для заміни серця
У сучасній медицині такі протези використовують для того, що на певний час замінити серце, зазвичай до того моменту, поки не знайдеться донорське серце, а у випадках, коли донорське серце не може бути пересаджено – протез використовується на постійній умові.
Станом на сьогодні, не існує протезу, який повноцінно може замінити серце. Останнім часом все частіше і частіше розробляються взірці таких протезів, але нажаль вони досі залишаються лише експерементальними.