Технологии

Исследователи представили первого в мире ходящего, говорящего бионического человека с кровеносной системой и бьющимся сердцем.

Также как и Франкенштейн, слепленный из разных частей тела, бионический человек представляет собой смесь самых современных протезов и искусственных органов , которые были предоставлены лабораториями всего мира.

Робот Фрэнк, на разработку которого ушел почти 1 миллион долларов, был создан по образу социального психолога Бертольда Майера (Bertolt Meyer) из Цюрихского университета, который родился без левой руки и сейчас является обладателем бионического протеза.

У бионического человека такой же протез руки i-LIMB, кисть которого вращается, а пальцы двигаются. Хотя руки успешно хватают предметы, бионический человек иногда все же роняет напитки.

Также он является обладателем пары роботизированных лодыжек и ног BiOM, для поддержки которых он оснащен роботизированным экзоскелетом, названным "Rex".

Команда ученых смогла воссоздать больше 2/3 человеческого тела в роботе ростом 1,83 метра весом 77 кг.

"Идея проекта состояла в том, чтобы соединить все запасные части человеческого тела, которые существуют на сегодняшний день, в одно целое. Если это сделать, как это будет выглядеть?", - рассказал Бертольд Майер.

Искусственные органы

У Фрэнка практически полный набор искусственных органов, включая искусственное сердце, кровь, легкие, поджелудочную железу, селезенку, почки, и функционирующую кровеносную систему.

Искусственное сердце имплантировалось больше чем 100 людям, заменяя больное сердце на 6-12 месяцев, пока они ожидали пересадку. Кровеносная система состоит из вен и артерий, сделанных из полимера, использующегося для создания синтетических органов любой формы.

Мозг бионического человека имитирует некоторые функции мозга человека. Он оснащен протезом сетчатки, который восстанавливает часть зрения у слепых людей, кохлеарным аппаратом, который компенсирует потерю слуха, а также системой распознавания и производства речи.

С помощью специальной программы, бионический человек может вести беседу , хотя, по словам создателей, его личность больше похожа на "13-летнего мальчика из Украины".

Лицо было сделано из силикона и создано по образу лица д-ра Майера. Он управляется на расстоянии компьютером, а конечности – беспроводным соединением Bluetooth.

Пока у Фрэнка отсутствует несколько органов, включая печень, желудок и кишечник, которые пока слишком сложны для воссоздания в лаборатории.

Бионический человек будет выставлен в Национальном музее авиации и космонавтики Смитсоновского института в США.

«Кибатлетика» - соревнования между киборгами - так называют людей с протезами конечностей. Их участники должны выполнить разные задания на моторику и преодолеть полосу препятствий, которая различается в зависимости от используемых средств реабилитации. В России организацией подобных соревнований занимается компания «Моторика», разрабатывающая протезы верхних конечностей. Современные бионические протезы позволяют их обладателям делать все, что могут и люди без инвалидности: пользоваться ложкой, писать ручкой, бегать, плавать и играть в дженгу.

Накануне «Кибатлетики» The Village поговорил с носителями современных протезов и узнал, как они справляются с повседневными делами, сражаются с бюрократическим аппаратом и добиваются отношения общества к себе как к равным. А также узнал, почему в ближайшем будущем киборгами захотят стать и люди без инвалидности.

Дмитрий Игнатов, Москва

Электронный коленный модуль Rheo Knee, протез Genium X3 (от 3 до 3,8 млн рублей) и беговой протез 3S80 “ОТТО БОК” (около 1 млн рублей)

Я потерял ногу из-за военной травмы - во время дислокации части упала ракетная установка. Когда я очнулся в госпитале после ампутации, мама сказала: «У тебя будет самый лучший протез, не переживай, все будет хорошо. Мы живем в XXI веке, и это вообще не проблема».

Вообще сегодня ты можешь купить себе протез, а государство компенсирует часть денег. Свой первый протез после ампутации я получил с частичной компенсацией. А второй, в котором я хожу сейчас, мне достался от государства бесплатно, но ради него пришлось пройти через мытарства. Мне надо было доказать государству, что я достоин этой ноги, - протез очень дорогой и крутой. Мои оба протеза - электронные, то есть они сгибаются и разгибаются за счет электричества, заряжаю свою ногу, как смартфон. Это безопасные протезы, и они умеют делать все, что и обычные ноги.

У меня никак не изменился образ жизни после травмы: я был активным человеком и им же остаюсь. Разве что у меня теперь больше друзей-инвалидов. Я нечасто сталкиваюсь с откровенной дискриминацией. Из неудобств - мне не нравится, что в Москве зимой так скользко - везде положили плитку. Еще обидно, когда ты стоишь в больнице или в каком-то социальном учреждении, где у тебя есть право пройти без очереди, а тебя не хотят пропускать. Ты просишь: «Я инвалид. Можно пройти без очереди?» Отвечают: «Нет, нельзя». Тогда говоришь: «Послушайте, я паралимпиец, я занимаюсь паралимпийским спортом. Вполне возможно, я буду скоро защищать нашу страну. Можно пройти?» Но оказывается, у нас некоторые люди вообще не знают, кто такие паралимпийцы. Прошлым летом в Цюрихе на «Кибатлоне» я занял четвертое место. В России я планирую участвовать в «Кибатлетике» - меня зовут ведущим, но мне хочется посоревноваться, я готовлюсь.

Я обожаю общественный транспорт. Только на нем и катаюсь, и это единственная льгота, которой я пользуюсь каждый день. Мне уступают место, в основном, бабушки, но я не сажусь. Иногда уступают женщины и молодые люди. Бывает так, что я куда-то еду очень долго, тогда сажусь, заходит типичная бухгалтерша и говорит: «Молодой человек, какого черта вы сидите? Здесь места для инвалидов». Я говорю: «Послушаете, если я вам скажу, почему я здесь сижу, вам будет очень стыдно». И она как-то в смущении уходит. Но если это не работает, то у меня есть трюк: на протезе имеется кнопка, которая при нажатии поворачивает ногу на 360 градусов. Я просто сидя нажимаю ее, задираю штаны, и «бухгалтерши» тут же исчезают.

На протезе имеется кнопка, которая при нажатии поворачивает ногу на 360 градусов . Я просто сидя нажимаю ее, задираю штаны, и «бухгалтерши» тут же исчезают.

Я живу в Подмосковье, в Мытищах. Езжу еще иногда на электричке. Периодически на станции «Мытищи» ко мне подходил один человек и предлагал 70 тысяч рублей в месяц, чтобы я ходил и попрошайничал по электричкам или стоял на какой-то станции в районе Сергиева Посада.

Летом я часто хожу в шортах. Если еду гулять в парк, то почему я должен надевать какие-то штаны? Моя нога выглядит очень футуристично, естественно, что на нее оборачиваются.

Люди не любят инвалидов. Никто на нас не хочет смотреть по телевизору. Телевидение - это бизнес, цифры, а если появятся какие-то программы об инвалидах, то прокладки не продать, потому что будут маленькие рейтинги. Программы с инвалидами долго не живут, но за границей они хотя бы есть, там пытаются что-то делать, а у нас один депутат ведет программу на коляске, но она неинтересная - для протокола. Чтобы смотрели на нас, инвалидов, нужна самоирония - нужно или воплощать мечты людей в жизнь, или стебаться друг над другом. Я все время кричу, что все равны и нет вообще никаких ограничений: нет у тебя руки, ноги, ментальные какие-то отклонения, главное - что ты говоришь, что ты делаешь. Общество привыкло, что инвалид - это попрошайка. А это совсем не так. Мы - обычные люди, которые живут, занимаются сексом и ходят по магазинам.

Сейчас после скандала с девочкой-колясочницей, которую отправили на «Евровидение», все СМИ стали резко проявлять к нам интерес. Люди начинают понимать, что инвалиды - крутые чуваки, они используют новые невероятные технологии. Куча всяких технологий, которые приходят благодаря нам, инвалидам. Хотя на самом деле даже обычных людей можно называть киборгами: все ходят к стоматологу, у кого-то стоят виниры, пломбы, у части населения стоят кардиостимуляторы. В будущем мы станем киборгами, в которых можно будет поменять любую деталь.

Константин Дебликов, Воронеж - Москва

Протезы обеих рук MyoFacil (около 800 тыс. рублей за каждый) компании «Отто Бокк» и BeBionic 3 (около 1,8 млн рублей за каждый)

Я проводил фаершоу на корпоративах и праздниках, один раз у меня в руках взорвалась некачественная пиротехника - так я лишился обеих кистей. После ампутации рук я очнулся в больнице и узнал, что мои друзья уже собирают деньги мне на протезы. Нужную сумму мы собрали довольно быстро, за два с половиной месяца. С момента установки протезов уже прошло больше двух лет - гарантия на них истекла, и сейчас я пытаюсь получить новые за счет государства, потому что по закону любой человек имеет право на обеспечение техническими средствами реабилитации.

Время получения протезов зависит от каждого конкретного случая и от региона. Например, в Воронеже я добиваюсь протезов уже больше года и, думаю, пройдет еще года полтора до момента, когда мне их дадут. Конечно, можно в итоге и не добиться успеха.

Обычно человек, которому нужен протез после ампутации, проходит медико-социальную экспертизу, ему назначают группу инвалидности и определяют, какие именно типы протезов будут гарантированы за счет государства. Раньше люди несколько раз ходили и подтверждали, что у них все еще нет рук, сейчас такого нет.

У меня две пары биоэлектрических протезов. Одни из них - протезы немецкой фирмы «Отто Бокк». Их кисти только открываются и закрываются - делают всего один жест. В них нельзя отдельно пошевелить каждым пальцем - это мой повседневный вариант.

Технологии активно развиваются, и лет через десять протезы выйдут на уровень, превосходящий человеческие возможности

Я ношу их практически постоянно: в быту, в магазин, по делам. Еще у меня есть пара черных протезов BeBionic 3. Они мне позволяют делать 80 % от всех повседневных дел. Естественно, я не могу делать то, что требует сложной моторики: играть на гитаре, картошку чистить неудобно. Но я могу готовить, работать, ходить в магазин.

До ампутации я занимался музыкой, и очень рад, что сейчас есть возможности продолжать. Вместе с моим другом Вовой Рязановым мы создали группу «Головогрудь». Название не знаю, откуда появилось, но с 2015 года мы существуем, играем странную музыку, выступаем с концертами.

В прошлом году в Цюрихе проходил «Кибатлон» - первые соревнования людей с высокотехнологичными протезами и другими средствами реабилитации. Я был на «Кибатлоне« от компании «Моторика», мы ездили нашей командой с прототипом протеза руки. Мы не заняли призовых мест, но соревновались с лидерами мирового протезирования и получили интересный опыт - увидели вживляемые экспериментальные протезы. Технологии активно развиваются, и лет через десять протезы выйдут на уровень, превосходящий человеческие возможности.

15 июня в этом году с «Моторикой» мы организуем аналогичные соревнования в России среди пользователей протезов рук, ног и электроколясок под названием «Кибатлетика ». У нас будет три соревновательных дисциплины. Пользователи протезов рук будут проходить трассу из различных бытовых заданий. В одном из них надо приготовить завтрак: нарезать хлеб, открыть банки, бутылки, сервировать стол. В другом, например, надо будет прищепками развесить белье. Это соревнования, которые помогут увидеть реальные возможности протезов, то, как они каждый день помогают людям в быту. Так же и с протезами ног, и с электроколясками - их владельцы будут преодолевают препятствия, которые они встречают ежедневно: лестничные пролеты, дверные проемы, ямы на дорогах.

У меня был опыт жизни без протезов и без рук около четырех месяцев. Это было очень сложно и психологически, и физически. Но как только я получил протезы BeBionic 3, это сразу изменило отношение ко мне окружающих. Когда люди видят человека с ампутацией, они обычно отводят глаза, ограждаются психологически, как от какого-то страдания. А когда это человек с крутыми протезами, которые выглядят технологично и современно, это помогает ему чувствовать себя супергероем. Люди смотрят на него с живым интересом, любопытством, задают много вопросов. Ограничение по здоровью в XXI веке - не клеймо на человеке.

Обычно я ношу протезы под кожу - если не приглядываться, их можно даже не заметить. На меня редко обращают внимание на улице, в общественном транспорте, но иногда предлагают помощь. Когда мне нужно акцентировать внимание на протезах - на выставках, форумах - я надеваю BeBionic.

В России в целом отношение к людям с протезами одинаковое - одинаково не выработанное. Ни у кого нет паттернов поведения, как стоит или как не стоит действовать - помогать или не помогать. Это нормально, учитывая, что у нас в стране веками было не принято вообще рассказывать о своей инвалидности. У многих не было возможности даже выходить из дома, да и сейчас нет у некоторых, например, у колясочников. Нужно, чтобы инвалидов было больше в публичном поле, причем без акцентов на их инвалидности. Если в каждом телешоу будет хотя бы по одному инвалиду, то уже через полгода люди перестанут плакать при виде колясочника.

Инвалидность - не какая-то индульгенция, тебе не могут всё прощать и говорить, что всё, что ты делаешь, - замечательно. Если человек без ноги плохо танцевал, ему можно сказать: «Ты плохо танцевал». В этом и есть то самое равенство - говорить человеку напрямую.

Евгений Домрачев, Москва, - отец Оксаны

У Оксаны - детский тяговый протез кисти «Киби» (около 110 тыс. рублей)

О том, что Оксане будет нужен протез, мы думали с момента ее рождения - она родилась с одной рукой. Пока дочь была совсем маленькой, он был ни к чему, а с трех лет стали искать. Сначала пытались получить протез по госпрограмме, но потом поняли, что проще на Луну слетать. Мы долго искали врача, который согласился бы сделать слепок с руки, чтобы приступить к изготовлению протеза. В Москве все врачи отказывались на тот момент, никто не приходил к ним с таким запросом до нас. Нам помогли и сделали слепок в Санкт-Петербурге. С этим слепком мы пришли к ребятам из «Моторики», и они сделали первый протез для Ксюши.

В начале 2016 года мы хотели заключить официальный договор с компанией, чтобы государство компенсировало стоимость протеза. Я пришел в детскую поликлинику с просьбой сделать изменения в индивидуальной программе реабилитации ребенка-инвалида (ИПР), в нее надо было вписать всего одну строчку: «Требуется протезирование». Я не знаю, почему в 2011 году, когда мы проходили с Оксаной комиссию на определение инвалидности, врачи не записали это. Вот представьте, приходит ребенок-инвалид к врачу, они составляют ИПР и не указывают в ней, что ребенку требуется протезирование. Эту запись я получал восемь месяцев. Восемь месяцев я бегал по врачам, и каждый раз они делали большие глаза. Врачи понимали, что технически это просто - возьми и впиши, но, видимо, до меня никто не просил сделать такую запись, и они боялись какой-то ответственности. В результате выяснилось, что не надо было вообще никаких врачей проходить. Я тогда чуть не разрыдался от счастья.

Приходишь в соцзащиту, а там люди говорят, что такого никогда не делали. Я им отвечаю: «Я знаком с этой проблемой. У нас и врачи ничего никогда не делали. Теперь вот вы давайте учитесь »

Госпрограмма действительно компенсирует ребенку-инвалиду стоимость протеза. Если у государства нет нужного средства реабилитации, его можно заказать в любом другом месте, предоставить документы, и оно компенсирует 100 процентов его стоимости. Нам тогда отдали 107 тысяч рублей. Но опять же не все так просто. Может быть, из-за того, что у нас на юго-востоке Москвы очень мало обращений по поводу компенсаций, не все органы понимали, чего от них хотят. Приходишь в соцзащиту, а там люди говорят, что такого никогда не делали. Я им отвечаю: «Я знаком с этой проблемой. У нас и врачи ничего никогда не делали. Теперь вот вы давайте учитесь». После наших с Ксюшей обращений по всем инстанциям теперь, по слухам, туда начали и другие родители с детьми обращаться. Но чтобы эта дорожка не заросла, их надо мурыжить почаще.

Дети уже привыкли. Но иногда, когда Ксюша в школу приходит, ей там кричат: «О, терминатор пришел! Где твоя рука, терминатор?» Дети вокруг нее собираются из-за протеза. Когда Оксана родилась, я очень сильно переживал, как к ней будут относиться в обществе. Но я столкнулся с неприятием таких детей, как она, всего пару раз - когда другие дети начинали дразниться. Это, в первую очередь, связано с их воспитанием, им не рассказывают о таких проблемах, родители не объясняли, что все равны. У ребенка бывает две реакции на человека с протезом: удивление и затем желание познакомиться или желание обозвать. Я учу Оксану: «У тебя удар с левой сильнее, чем с правой». Пускай она это знает.

Самое главное, чтобы ребенок не комплексовал по этому поводу и мог спокойно ответить на расспросы: «Когда была маленькая, ногти грызла, папа мне руку отрезал». Одна девочка в школе недавно начала дразнить Ксюшу. Мы с дочкой это обсудили, она с девочкой переговорила сама, и они помирились, больше проблем не было.

Мне очень нравится, что дети с ограниченными возможностями здоровья проходят обучение в обычных классах, а не в спецучреждениях. Важно не отделять их от общего коллектива, тогда они быстрее ассимилируются и социализируются. Если ребенок-инвалид находится в кругу обычных детей, то и он к ним, и они к нему быстро привыкают и не обращают внимания на инвалидность.

Сейчас Оксана ходит на продленку, занимается в нескольких кружках. Она участвует в разных мероприятиях в школе, поет, играет в спектаклях, на олимпиады ездит. Сейчас вот первое место в классе заняла на олимпиаде по рисованию. Учителя тоже хорошо помогают, поддерживают Ксюшу. С января мы начали делать упор на плаванье. Есть Дарья Домрачева - биатлонистка, а Ксюша станет паралимпийской чемпионкой по плаванию, амфибией.

В мае 2016 года 62-летний Крег Пол поднялся на вершину горы Эверест. Три года назад Пол страдал от артрита и не мог даже подняться по лестнице. «Я хочу показать всем, кто сомневается в своих возможностях или чувствует себя старым. Там, где есть воля, есть и победа. Восхождение на Эверест превратилось для меня в эпическое путешествие», - писал Пол в своём блоге. Пол смог стать альпинистом благодаря нескольким сложным операциям и двум искусственным коленным суставам. По прогнозам экспертов , объём рынка имплантов и протезов колен и бёдер достигнет $33 млрд к 2022 году. «Секрет» рассказывает о его развитии.

Бионические протезы

Бионика соединяет биологию и технику, изучает нервную систему и нервные клетки, а также исследует органы чувств человека для создания новых технологических устройств. Одно из главных направлений этой науки - исследования, связанные с созданием протезов и имплантов. Электронные устройства заменяют утраченные органы и конечности, взаимодействуя с нервными клетками. Их производят из искусственных материалов, но человек может управлять ими при помощи собственной нервной системы за счёт метода целевой мышечной реиннервации. Его суть состоит в том, что нервы, которые раньше управляли, например, ампутированной конечностью, соединяют с сохранившимися мышцами и те посылают сигналы на электронные датчики протеза.

После ампутации конечности в организме человека остаются двигательные нервы, их хирурги соединяют с участками крупной мышцы - например, грудной, если речь идёт об ампутированной руке. Когда человек думает, что нужно пошевелить пальцем, мозг отправляет сигнал грудной мышце. Сигнал фиксируется электродами, которые отправляют импульс по проводам в процессор внутри электрической руки к нужному участку. Протез совершает движение.

Чтобы человек мог чувствовать прикосновения, тепло и давление электронной конечностью, хирурги пришивают оставшийся чувствительный нерв к участку кожи на груди, этот метод называется целевой сенсорной реиннервацией. Сенсоры протеза передают сигнал этому участку кожи, а оттуда он поступает в мозг, и пациент может одёрнуть руку, если чувствует, например, высокую температуру. Сейчас компании активно работают над внедрением бионических конечностей. В 2013 году появилась первая бионическая нога, которая полностью контролировалась мозгом.

Бионическое колено

Над созданием бионического колена задумались ещё в 1990-х. Компания Blatchford начала производство микропроцессора для контроля протеза коленного сустава, его выпустили в 1993 году под названием Intelligent Prosthesis. В 1997 году немецкая компания Otto Bock представила микропроцессор искусственного колена C-leg. В 2005 году исландская компания Ossur сделала электронный коленный модуль - Rheo Knee, а спустя год - протез с двигателем Power Knee стоимостью от $60 000 до $80 000.

По статистике, 52,5 млн американцев страдают от болезней суставов. Количество операций по замене колена за последние годы увеличилось втрое среди людей в возрасте от 45 до 64 лет. При этом каждый пятый пациент недоволен результатом. Пациенты часто жалуются на боли и невозможность чувствовать себя так, как с натуральным коленом. Компании - производители протезов постоянно работают над улучшением технологий и стараются устанавливать импланты, которые по ощущениям не отличаются от натурального колена. Канадская компания ConforMIS предлагает напечатать новую коленку на 3D-принтере. Стоимость импланта, созданного таким образом, составит около $4000. Разработанная в компании платформа iFit Image-to-Implant позволяет каждый раз печатать персональные импланты, подходящие конкретному человеку, и внедрять их за 70 минут. Сейчас компания работает над тем, чтобы персонализировать бёдра, плечи и лодыжки - все части тела, которые начинают болеть с возрастом.

Бионические руки и ноги

В 2012 году американец Зак Воутер, которому ампутировали ногу после аварии, при помощи бионического протеза поднялся по лестницам на смотровую площадку чикагского небоскрёба. «Когда Зак хочет сделать движение, мозг посылает вниз по спинному мозгу импульс к неповреждённой мышце. В протезе установлены электроды, которые контролируют эти импульсы. Специальная компьютерная программа декодирует полученные данные и передаёт их протезу для выполнения, будь то сгибание или выпрямление колена, сгибание лодыжки или приём сидячего положения», - объяснял профессор Чикагского университета Леви Харгрув.

Микрокомпьютер протеза собирал данные от 11 электродов, закреплённых на бедре Воутера. Роботизированная нога получала электрические импульсы от нервных волокон, пришитых к подколенному сухожилию американца во время ампутации, - они сохранили способность передавать импульсы в нижнюю часть конечности.

Проекты по созданию технологичных протезов часто поддерживают силовые ведомства разных стран, которым нужно возвращать к нормальной жизни ветеранов военных действий. В 2013 году специалисты Реабилитационного института Чикаго создали первую ногу, напрямую управляемую мозгом. Разработчики привлекли $8 млн от Минобороны США, а в ближайшие пять лет протез будет доступен для тестирования бесплатно. Тестировать бионические протезы могут не только люди с ампутированными конечностями - в 2013 году актёр и писатель Брент Роуз носил искусственную ногу для репортажа на сайте Gizmodo, и ему понравилось. Создатели хотят, чтобы их протез стоил как можно дешевле - около $20 000. В этом году учёные Университета Джона Хопкинса представили протезированную руку, пальцы которой контролируются мозгом, разработка велась при поддержке агентства Минобороны США DARPA.

Канадская компания Spring Loaded Technology, создатель бионического бандажа Levitation для колена, заключила контракт с Министерством национальной обороны Канады на $1 млн на поставку гидравлических наколенников. Устройство будут использовать военные для испытаний в боевых условиях. Позже компания привлекла $1,9 млн в посевном раунде от венчурного фонда Build Ventures. Компания собирается сделать продукт массовым, его смогут покупать спортсмены и любители фитнеса, чтобы защищать колени от травм и лишних нагрузок. В первый день краудфандинговой кампании на Indiegogo Spring Loaded Technology привлекла больше половины нужной суммы из $75 000. Предзаказ коленного бандажа обходился в $1200, в будущем цена поднимется до $2500.

Канадский наколенник можно назвать экзоскелетом - устройством, предназначенным для восполнения утраченных функций, увеличения силы мышц и расширения амплитуды движений. Портал SnapMunk писал в этом году: «Экзоскелеты сделали переход от научной фантастики к осязаемой технологии в военной и промышленной индустрии. Они помогут тем, кто болен параплегией, расстройствами мышц, имеет двигательные нарушения в повседневной жизни».

Наиболее прогрессивный экзоскелет Phoenix разрабатывает компания SuitX. Он будет стоить порядка $40 000, в то время как его конкурент ReWalk стоит $77 000. Phoenix весит 27 фунтов, это один из самых лёгких экзоскелетов. Параметры работы протеза можно установить в приложении для Android.

В прошлом году российская компания «ЭкзоАтлет», которая занимается производством экзоскелетов для людей с параличом нижних конечностей, привлекла 16 млн рублей от фондов Moscow Seed Fund и «Биофонд РВК». Пока компания распространяет бесплатные пилотные версии и планирует, что её экзоскелеты станут значительно дешевле зарубежных аналогов.

Эксперты прогнозируют, что объём рынка роботов для реабилитации, в том числе экзоскелетов, вырастет до $1,1 млрд к 2021 году.

Эксперименты

На конференции Code Conference 2016 предприниматель Илон Маск заявил: «Людям необходимо создать компьютеры, связанные с корой головного мозга. В противном случае мы будем настолько ниже роботов в интеллектуальном плане, что станем их домашними питомцами. Они будут относиться к нам, как сейчас люди относятся к домашней кошке».

Помимо создания протезов и имплантов биотехнологические компании ведут эксперименты по печати органов на 3D-принтере. Уже удалось напечатать сердечные и сосудистые ткани из стволовых клеток взрослых людей в рамках экспериментов. В 2015 году российская компания 3D Bioprinting Solutions напечатала щитовидную железу мыши, которая была успешно имплантирована. Человеческие 3D-органы сейчас всё чаще используют для предварительного планирования сложных хирургических операций. Так, несколько месяцев назад китайские врачи спасли девятимесячного ребёнка благодаря распечатанной заранее модели сердца. Американская Organovo уже производит ткани печени, используемые в качестве образцов для тестирования новых лекарственных препаратов на эффективность, токсичность и побочные эффекты.

Скептики утверждают, что полноценные органы напечатать невозможно, потому что они имеют сложную структуру. Наиболее вероятно воссоздание щитовидной железы, у которой нет сложной системы протоков для выведения продуктов деятельности. Однако и там возникает много вопросов, связанных с тем, как минимизировать риски.

В июне главный учёный в компании Techshot, давний партнёр NASA по части биотехнологий, заявил , что компания готова напечатать сердце со стволовыми клетками к 2024 году. В конце 2015-го Techshot разработала метод производства кровеносных сосудов из собственных стволовых клеток пациента и рассчитывает, что он поможет биологам в будущих экспериментах.

Фотография на обложке: Peter Endig / EPA

Биоробот создан учеными из разных протезов – и серийных, и экспериментальных. Он уже почти живой

В лондонском Музее науки на днях показали чудо – первого в мире гуманоида Bionic Man . Это почти разумное, человекоподобное существо как будто ожило со страниц фантастических романов. Высокому двухметровому блондину ученые почему-то дали имя, похожее на собачью кличку – Рекс.

У бионического человека все органы – от сердца до глаз – не просто искусственные. Они из числа тех, которые пациент уже сегодня может получить взамен собственных утраченных или пришедших в негодность.

Благодаря протезам Рекс видит, слышит, ходит, функционирует. Он даже может поддерживать разговор – ведь создатели наделили бионического человека искусственным интеллектом. Правда, тот иногда путается в словах – здесь современная техника пока отстает от человеческого мозга.

Bionic Man – двойник настоящего живого человека, психолога из Цюрихского университета Бертольда Майера.
Фото: planetaurbe.com

Bionic Man – двойник настоящего живого человека, психолога из Цюрихского университета Бертольда Майера, у которого левая рука – роботизированый протез, такой же как и у его собрата.

У Рекса пока не хватает «своих» легких, мочевого пузыря и желудка – таких искусственных органов пока нет. И до создания искусственного мозга науке еще далеко. Однако разработчики уверены: в ближайшем будущем любой имплант станет доступным.

Ученые предрекают, что когда-нибудь и здоровые люди начнут менять старые органы на новые по мере износа. Ведь это прямой путь к вечной молодости!

Но пока протезы не столь совершенны, чтобы на них можно было позариться без крайней необходимости.

Схема «живого» биоробота

• Стоимость – 1 миллион долларов.
• Рост – 2 метра.
• Цвет волос – блондин.
• Цвет глаз – карие.

Рекс делает первые шаги.
Фото: lookfordiagnosis.com

Ухо – это кохлеарный имплантат, представляющее собой небольшое электронное устройство, вживляемое хирургическим путем в ухо пациента. Он стимулирует слуховой нерв, расположенный во внутреннем ухе. Сигналы, попадающие с наружной части имплантата во внутреннюю, передаются на слуховой нерв и попадают в мозг, который распознает эти сигналы как звуки. Изготовлено в Университете Маккуори, Сидней.

Глаз – это цифровая камера, встроенная в очки. Захватывает изображение в режиме реального времени и передает его на микрочип, который перерабатывает изображения в электрические импульсы и посылает их в мозг. А оттуда уже идут импульсы на имплантат сетчатки глаза. Изготовлено в Калифорнийском университете.

Сердце – искусственный «мотор» приводится в действие внешними воздушными компрессорами, питается от батарейки и присоединен к компьютеризированному пульту для регулировки потока крови. Однако этот пока не очень удобный временный орган помогает больному дождаться донора. Изготовлено компанией SynCardia, штат Аризона.

Трахея – это полностью искусственно синтезированное дыхательное горло. Его можно вырастить на основе собственных стволовых клеток пациента. Изготовлено в клинической больнице в Хэмпстеде Royal Free Hospital, Лондон.

Селезенка – специальный чип отфильтровывает и ловит инфекции в крови пациента, предотвращая отравление. Изготовлено в Йельском университете, Коннектикут.

Рукой и плечом руководит умная система управления . Она позволяет контролировать движения мышечными усилиями с помощью крошечных электрических импульсов. Конечность имеет 26 степеней движения. Изготовлено в компании Touch Bionics, Глазго, и в университете Джона Хопкинса, штат Мэриленд.

Поджелудочная железа – это по сути специальный гель, который при увеличении содержания сахара делается жидким, а при его снижении снова затвердевает. Инсулин находится в специальной небольшой металлической емкости, а сам сосуд имплантируется в организм больного под кожу ниже ребер. Емкость подсоединена к кровеносной системе – к венам – с помощью катетеров. Изготовлено в университет де Монфор, Лестер, Великобритания.

Кровь – это новый вид кровезаменителя, который назвали «пластиковой кровью», хотя создан из полимера – полиэтиленгликоля. Внешне выглядит как красная тягучая масса, чем-то напоминающая жидкий мед. Хранится дольше, чем донорская кровь, и абсолютно стерильна. Изготовлено в Университете Шеффилда, Великобритания.

Почка – этот имплантат создан на основе кремниевых структур, которые образуют фильтр. Кровь под естественным артериальным давлением проходит сквозь этот фильтр и подается на миниатюрный биореактор, в котором находятся живые почечные клетки, взятые у донора. Орган размером с кофейную чашку. Его легко ремонтировать. Изготовлено в Калифорнийском университете.

Стопы и голеностопные суставы – эти протезы максимально точно имитируют функции человеческой ноги. Вставленные датчики «читают» движения тела и поставляют нужное количество энергии для ходьбы, бега или подъема. Изготовлено в Массачусетском технологическом институте.