Bioniczne organy są szansą na pokonanie niepełnosprawności?

W najnowszym filmie Ridleya Scotta pt. „Prometeusz” bioniczny człowiek jest jedną z postaci pierwszoplanowych. Wygląda jakby był zwyczajną istotą z krwi i kości. Może poza aspektem estetycznym - jest nadzwyczajnie piękny.

Myślący robot

Z punktu widzenia nauki stworzenie takiego sztucznego człowieka jest sporym wyzwaniem. Sprostał mu m.in. Richard Walker – jeden z konstruktorów modelu zaprezentowanego w październiku w Smithsonian's National Air and Space Museum w Waszyngtonie. Zbudowany z implantów bioniczny człowiek mierzy 183 cm wzrostu i waży 77 kg. Potrafi samodzielnie się poruszać, a nawet mówić, ponieważ posiada wbudowany system sztucznej inteligencji.
Skomplikowany technologicznie robot ma wbudowane organy takie jak płuca czy serce. W jego krwiobiegu płynie sztuczna krew. Ideą jego powstania było połączenie istniejących już wszystkich „części zamiennych” przeznaczonych do wbudowania w ludzkie ciało. Program zachowania tego człekokształtnego wynalazku wzorowany jest na cechach osobowości trzynastoletniego chłopca z Ukrainy. To zdaniem twórcy programu Roberta Warburtona tłumaczy niektóre nieuprzejme zachowania bionicznego człowieka.

„Części zamienne” dla człowieka

Model zaprezentowany w waszyngtońskim muzeum jest niewątpliwie atrakcją dla zwiedzających i ciekawym sposobem prezentacji osiągnięć współczesnej nauki. Gdyby jednak rozłożyć robota na części okazałoby się, że to nie tylko droga zabawka naukowa (bionicznego człowieka wyceniono na milion dolarów). Jego elementy konstytutywne, rozpatrywane pojedynczo mają wielkie znaczenie nie tylko dla nauki, ale również w codziennym życiu osób z niepełnosprawnościami, w tym m.in. niewidomych i słabowidzących.

W czerwcu 2013 roku australijscy naukowcy skonstruowali bioniczne oko, to znaczy takie, które jest połączeniem technologii i żywego organizmu człowieka. To elektroniczne urządzenie jest wszczepiane do czaszki. Kamera zainstalowana za zewnątrz w specjalnych okularach jest podobna to tych w smartfonach. Rejestrowany przez nią obraz jest przesyłany do elektrod połączonych z ośrodkiem w mózgu odpowiedzialnym za widzenie. Dzięki temu osoba, której wzrok jest poważnie uszkodzony będzie mogła zobaczyć kształty przedmiotów, czy sylwetki osób znajdujących się w pobliżu. Profesor Mark Armstrong z Uniwersytetu Monasha twierdzi, że choć jakość obrazu nie jest doskonała, to i tak wynalazek może być dużą pomocą dla około 85% osób niewidomych.

Ucho drukowane w 3D

Wzrok to nie jedyny zmysł, który da się choć częściowo przywrócić za pomocą nowych technologii. Niedawno w mediach pojawiła się informacja, że naukowcy z Princeton University skonstruowali bioniczne ucho dzięki drukarce 3D. Sztuczny organ jest wrażliwy na częstotliwości radiowe. Nadrzędnym celem naukowców było połączenie elektronicznego obiektu z żywymi tkankami. Jak powiedział jeden z szefów projektu Michael McAlpine - Tworzenie interfejsów z materiałów biologicznych i elektronicznych wiąże się z poważnymi ograniczeniami natury mechanicznej i termicznej. Nasze badania to nowe, synergiczne podejście - budowanie i hodowanie materiału biologicznego z elektroniką, w przeplatającej się, trójwymiarowej przestrzeni.”

Ucho wyhodowane

Konstrukcja ucha to jedno z największych wyzwań współczesnej chirurgii plastycznej i być może dlatego podejmowane jest przez niejeden zespół specjalistów. Szpital Johns Hopkins może poszczycić się wyhodowaniem bionicznego ucha na przedramieniu pacjenta. Sherrie Walters u której wykryto nowotwór złośliwy musiała poddać się zabiegowi wycięcia ucha, fragmentu kanału usznego oraz fragmentu czaszki. Z chrząstki żebra pacjentki uformowano kształt ucha i wszczepiono je pod skórę na przedramieniu. Organ wzrastał dzięki temu w naturalnym środowisku.

Całemu procesowi przewodził dr Patrick Byrne. Po kilku miesiącach wzrostu ucho zostało przez niego wydobyte spod skóry Sherrie i przyszyte do głowy. Zespołowi mikrochirurgów udało się połączyć wyhodowany sztucznie organ z naczyniami krwionośnymi i nerwami, dzięki czemu pacjentka cieszy się nowym, bionicznym uchem.

Kończyna sterowana myślą

Sherrie nie jest jedyną beneficjentką rozwiązań opartych na połączeniu elektroniki z żywym organizmem. Zac Vawter posiada bioniczną nogę sterowaną myślą. Wystarczy pomyśleć o ruchu żeby polecenie trafiło prosto do zachowanego po wypadku samochodowym fragmentu mięśnia w nodze. Komfort użytkownika takiego rozwiązania jest nieporównywalnie większy niż w przypadku tradycyjnej protezy. Według prognoz bioniczne protezy nowej generacji trafią do powszechnego użytku już za kilka lat.