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10 parties du corps la science est en train de remplacer
Les corps humains sont des colis fragiles, facilement endommagés, pleins de pièces qui ne peuvent jamais revenir complètement une fois perdues. Heureusement, des chercheurs du monde entier s’emploient à remplacer chaque partie du corps pour en faire des cyborgs.
10 peau électronique super sensible
La peau a la tâche ingrate de recouvrir et de protéger tout votre corps, ce qui en fait votre organe le plus facilement endommagé. Lorsque vous brûlez ou arrachez un morceau de peau, votre principale option consiste à en greffer un peu ailleurs sur votre corps. Mais une peau de remplacement synthétique efficace n'est peut-être pas si loin, grâce aux recherches des scientifiques de Stanford.
Zhenan Baohas, de Stanford, a mis au point un matériau extrêmement souple, durable et extrêmement sensible qui peut servir de base à la future peau synthétique. Les gens ont déjà essayé de développer une peau synthétique, mais le matériau de Baohas gère la sensibilité au toucher mieux que n’importe quel prédécesseur. Il contient des transistors organiques et une couche d'élastique, ce qui permet de l'étirer sans subir de dommages. Et elle est autonome: cette peau contient une série de cellules solaires élastiques.
9 cœurs battants créés dans une boîte de Pétri
Les scientifiques étudient depuis longtemps le potentiel des cellules souches pour la croissance du cœur et elles ont franchi une étape importante cette année en créant un tissu cardiaque inégalé.
L’équipe de l’Université de Pittsburgh a utilisé des cellules souches fabriquées à partir de peau pour fabriquer des MCP, un type particulier de cellules qui agissent comme un précurseur des tissus cardiovasculaires. Ils ont ensuite placé ces cellules sur un échafaudage 3D conçu pour supporter le cœur d'une souris. En 20 jours, le nouveau cœur a commencé à battre à une vitesse de 40 à 50 battements par minute.
Ce cœur est trop faible pour pomper le sang, ce qui est la principale raison pour laquelle on voudrait un nouveau cœur. Mais le tissu a beaucoup de potentiel pour réparer les muscles cardiaques endommagés.
8 mains prothétiques qui touchent
Les mains prothétiques actuelles ne font que remplir l'espace en forme de bras entre votre corps et l'air. Bien sûr, ils peuvent bien saisir les choses et ils aident à équilibrer, mais ils manquent de l’une des capacités les plus importantes de la main humaine: le sens du toucher. Les personnes avec des prothèses ne peuvent pas détecter si elles sont en contact avec un objet sans le regarder directement.
Une équipe de recherche de l'Université de Chicago a résolu ce problème en produisant des mains qui envoient des signaux électriques au cerveau. Ils ont commencé avec des singes comme sujets de test, étudiant les animaux pour voir comment leur cerveau réagissait au toucher. Lorsqu'ils sont équipés de mains prothétiques qui stimulent leur cerveau de cette façon, les singes réagissent comme s'ils touchaient physiquement des objets eux-mêmes.
La programmation de ces mêmes signaux dans des membres humains artificiels donnerait à des personnes amputées une main de remplacement différente de tout ce que nous avons développé auparavant.
7 jambes bioniques contrôlées par la pensée
Bien que les jambes bioniques soient bien sûr un avantage considérable pour les amputés, elles n’ont pas de connexions nerveuses réelles avec le corps. En conséquence, marcher dessus est fastidieux et fatigant. Mais l'an dernier, Zac Vawter, un habitant de Seattle, était équipé de la première jambe au monde contrôlée par la pensée, un membre bionique qui capte les signaux directement de son esprit.
Cette technologie existait auparavant pour les bras, mais les jambes sont un peu plus compliquées. Et puisqu'un signal mal interprété peut vous faire sauter d'un pont ou devant une voiture en mouvement, les jambes contrôlées par la pensée ont besoin d'une programmation plus stricte que celle de bras équivalents. Comme l'a si bien expliqué l'un des chercheurs: «Si vous utilisez un bras bionique et que celui-ci se comporte mal, le coude peut bouger légèrement. Si la jambe prothétique se comporte mal… cela pourrait être un problème de sécurité. ”
Vawter a grimpé 103 étages d'un gratte-ciel de Chicago sur sa jambe bionique, mais ses concepteurs travaillent toujours à l'améliorer. Pour l’optimiser au quotidien, il faut le rendre encore plus fin et plus léger. Son successeur (l'iLeg Air?) Peut atteindre l'objectif déclaré de l'armée: une étape bionique de 10 000 pas sans rechargement.
6 cerveaux humains miniatures
La mort cérébrale est un peu un inconvénient si vous êtes un fan de la vie, et si vous cherchez à remplacer le vôtre par une pièce de rechange, vous n’avez pas de chance. Bien sûr, nous pourrons peut-être un jour implanter des cerveaux dans des crânes, mais le cerveau n’est pas un simple organe. Il contient toutes vos pensées et vos souvenirs. Ils peuvent créer un nouveau cerveau dans votre tête, mais vous serez toujours parti. L'idée de fabriquer des cerveaux artificiels peut sembler absurde.
Mais cela n’a pas empêché les scientifiques de cultiver le cerveau humain dans un laboratoire. En commençant par rien d'autre que des cellules souches, les scientifiques autrichiens ont réussi cette année à créer un cerveau équivalent à celui de fœtus âgés de neuf semaines. Ces cerveaux miniatures ont la taille d'un pois et sont incapables de penser jusqu'ici. La seule chose qui empêche les cerveaux de grandir au-delà de ce stade et de devenir pleinement fonctionnels est qu’ils n’ont pas d’approvisionnement en sang.
Bien que ces cerveaux ne pénètrent dans aucun corps, ils constituent une excellente ressource pour les scientifiques qui étudient les maladies du cerveau.
Oreilles Imprimées 53-D
Nous avons la technologie pour restaurer artificiellement l'audition depuis des décennies, mais les implants internes ne font rien pour les parties visibles de l'oreille. On pourrait penser que ces gros lambeaux («pennes») situés de part et d'autre de votre tête sont faciles à reproduire car ils ne sont que de la peau et du cartilage plutôt que des organes complexes. En réalité, les scientifiques n'ont jamais fait un bon travail avec de fausses oreilles. Les remplacements traditionnels ressemblent à des jouets en plastique.
Mais cette année, les chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode permettant de créer des oreilles réalistes et souples à partir de cellules réelles. Ces cellules proviennent de rats et de vaches et forment un gel de collagène pouvant prendre la forme de n'importe quelle moisissure.Lorsqu'il est placé dans un moule d'oreille humaine - un moule assemblé à l'aide d'une imprimante 3D - le gel forme une oreille en moins d'une heure. Quelques jours seulement plus tard, l’oreille artificielle a besoin de plus en plus de nutriments avant de pouvoir être implantée chez un sujet.
Ces oreilles artificielles constitueront un avantage considérable pour les personnes souffrant de blessures ou de microtias, une maladie qui empêche les oreilles de se développer.
4Noses qui sentent les maladies
Les scientifiques travaillent peut-être d'arrache-pied pour fabriquer des organes à la hauteur des capacités du corps, mais pourquoi s'arrêter là?
Lorsque des chercheurs de l'Université de l'Illinois ont décidé de créer un dispositif identifiant les produits chimiques par leur odeur, ils ne se sont pas contentés de la sensibilité du nez humain. Au lieu de cela, ils ont créé un nez artificiel qui utilise l'odeur de bactérie pour identifier et diagnostiquer des maladies spécifiques.
Le résultat ne ressemble pas beaucoup à un nez: c'est une bouteille remplie de nutriment liquide qui cultive les bactéries. Mais donnez un échantillon de sang au «nez» et laissez-le respirer pendant quelques jours. Les points de la bouteille changeront de couleur pour indiquer quelle bactérie, le cas échéant, elle identifie.
3 pancréas artificiels
Le pancréas produit de l'insuline, et si ce n'est pas votre cas, vous devez vous injecter vous-même l'hormone manuellement. Les diabétiques sont donc piégés dans une routine stressante consistant à vérifier continuellement leur glycémie et à administrer de l'insuline chaque fois que le besoin s'en fait sentir.
Le pancréas artificiel, cependant, insuffle automatiquement l'insuline dans votre corps. L’appareil ressemble beaucoup à une pompe à insuline ordinaire, dans laquelle l’insuline glisse continuellement dans la peau, mais celle-ci surveille votre glycémie à tout moment et s’ajuste automatiquement en conséquence. Ainsi, même lorsque l'utilisateur dort, il n'y a aucun risque de choc si son taux de sucre tombe trop bas.
Contrairement à plusieurs éléments de cette liste, le pancréas artificiel n'en est pas encore à un stade précoce de développement. L’appareil existe déjà et a été approuvé par la FDA pour la vente en septembre dernier.
2 yeux artificiels
Comme nous l'avons souligné précédemment, nous sommes depuis longtemps en mesure de restaurer l'audition des sourds, mais le retour à la vue des aveugles est une tâche beaucoup plus complexe. Lorsque les personnes perdent la vue, leur rétine n'envoie plus de signaux de leurs photorécepteurs à leur cerveau. Pour créer un œil artificiel, nous devons comprendre comment la rétine traite ces signaux. C'est un code que les scientifiques n'ont tout simplement pas réussi à déchiffrer.
Pas jusqu'à récemment de toute façon. Mais les scientifiques du Weill Cornell Medical College ont enfin réussi, du moins avec les souris et les singes. Cela a produit des rétines artificielles, dont les puces convertissent les images en signaux électroniques et dont les minuscules projecteurs convertissent les signaux électroniques en lumière.
Ces yeux artificiels ont effectivement rendu la vue à des souris aveugles. Et les expériences de suivi sur les singes offrent beaucoup d'espoir pour d'éventuels essais sur les humains car les rétines des singes et des humains fonctionnent de la même manière.
1 doigts qui stockent des fichiers numériques
Lorsque le programmeur finlandais Jerry Jalava a eu un accident de moto en 2008, il a été confronté à une double tragédie. Premièrement, il a perdu son doigt, un problème évident pour ceux qui dactylographient pour gagner leur vie. Deuxièmement, il a dû faire face à une équipe médicale qui pensait être des humoristes et qui apprenait son métier. Un chirurgien a plaisanté en disant que Jalava devrait sortir et acheter une «clé USB».
Plutôt que d’étrangler le médecin (difficile, à cause de sa blessure), Jalava s’inspira de la ligne ringard. Il a décidé de créer un doigt prothétique contenant deux gigaoctets de stockage numérique. Il peut maintenant enfoncer son doigt dans un ordinateur en retirant le clou pour exposer la prise USB. Il peut également retirer le doigt entier à tout moment et le donner à un ami.
L'étape suivante? Jalava envisage de mettre à niveau le doigt avec une étiquette RFID et d'ajouter un support sans fil. Il veut aussi ajouter plus de mémoire, ce qui nous semble inutile. S'il a besoin de plus d'espace de stockage, il a neuf autres doigts qu'il peut couper et remplacer par des clés USB.
+ Bonus: les plantes robotiques poussent des racines
Et maintenant pour quelque chose de complètement différent. Jusqu'ici, nous vous avons montré que des parties du corps humain étaient en train d'être remplacées, mais nous aimerions maintenant vous présenter des… racines de plantes robotisées. Ce sont des robots qui font pousser des racines, qui sont attirés par l'eau et réagissent aux changements du sol.
Vous pouvez vous interroger sur l'intérêt des racines artificielles, car les parties de la plante, contrairement aux parties humaines, sont extrêmement faciles à reproduire naturellement. La designer Barbara Mazzolai de l’Institut italien de technologie dit que l’invention a de nombreuses applications. Les robots qui s’adaptent à l’environnement peuvent contribuer à l’exploration de l’espace. Et ils peuvent même aider les médecins, agissant comme des tubes flexibles pour scruter le corps.
Nous ne savons pas ce que nous ressentons à ce sujet. Bien sûr, remplacer toutes nos parties du corps avec des machines. Mais robo-les plantes grandir en nous? C'est juste bizarre.