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最大挑战是能有效回应使用者的大脑指令
美国新泽西州拉特格斯大学教授威廉•克雷柳斯在描述他制造的仿生学手臂时说,手臂末端有完整的手掌和五根手指,每根都可以独立接受大脑对神经系统下达的指令,这种交流依靠植入人工肢体的电脑协调完成。
对一条仿生手臂来说,最大的挑战是必须能够有效回应使用者的大脑指令。克雷柳斯的实验室已开发出新型神经传导工具,可允许仿生手臂的未来使用者恢复对各种手部动作的协调控制,因此能保持一定敏捷度。
根据克雷柳斯的描述,仿生手臂通过硅树脂套接在截肢者肘部以下,经过一段时期的简单训练,使用者只需通过想象必要的手部动作就可以控制手臂的运动。甚至,在经过训练后手指可以进行键盘操作之类的精细动作。
仿生眼让里奇重见光明
罗尼•里奇是位退休医生,1999年因病退休,病因是视网膜色素沉着导致的双目失明。7年后,他通过手术在右眼中植入了一个硅视网膜芯片,几天后,他就能看到卧室闹钟的指针了。“凌晨三点中醒来的时候,”他说,“我看到了我以前看不到的东西。”又过了几个月,他的视力有了显著提高。他甚至能看到电视新闻主持人领带的花色了。
这一技术的发明者是阿兰•乔医生和他的兄弟阿兰•文森特,今年春天,他又为20名患者进行了硅芯片植入手术。阿兰•乔说:“当我们把芯片植入患者眼睛的视网膜下的时候,芯片的太阳细胞和电极就会逐渐与失去功能的感光细胞结合起来。”芯片上的5000个显微太阳细胞,在光的刺激下能产生微量电流,电流又进而把已经衰弱的感光细胞激活。
这种芯片为全世界120万患者带来了希望,这些人的症状都是视力逐渐减弱,直到完全失明。朱丽亚•希勒是约翰•霍普金斯大学的眼科学教授,是芯片植入研究的参与者之一,她说:“人类视网膜色素沉着研究的任何进步都堪称伟大,因为这种疾病异常残酷,患者会逐渐走向失明。因此,任何能阻止患者失明的方法都相当了不起。”
但是,芯片的工作原理很难用几句话解释清楚。关键是芯片能改善整个眼睛的视力,而不仅仅是它所覆盖的那两毫米的范围;此外,芯片还有助于另一只未植入芯片眼睛的视力改善;最后,芯片还能大大改善色彩视觉,尽管它根本不能感觉颜色。还有人说,芯片能刺激神经营养素的产生。“神经营养素有利于中枢神经的生长,”阿兰说,“这一过程就像我们把灭火的发动机又重新启动一样。”
人造下巴一样享受美食
看了上面两个消息,你可能会说,它们终究是仿生学的成果,还无法说它是与人融为一体的真正器官,那么下面的事例将使你的愿望得到满足。它可是有血有肉、不择不扣的真正器官。
这是特制人体零件的一次里程碑式的成果。一位58岁的德国老人因患癌症失去部分下巴,幸运的是他最近又获得一个新下巴,与他失去的下巴几乎毫无二致。吃了近十年流质的患者终于可以和平常人一样吃东西了,重新品尝美味的奇妙感觉,让老人激动得流下了眼泪。
帕德利特•恰恩克是德国基尔大学的外科医生,他利用计算机成像软件制造一个钛网铸模,铸模的形状大小与病人下巴上失去的骨骼完全一样。接下来,恰恩克在铸模中植入了从患者骨髓中提取的干细胞,并把它移植到患者的肩胛骨下的背阔肌上。神奇的干细胞很快就在铸模的网上长满了新骨。一个半月后,医生又通过手术把生长状态的铸模移植到癌症病人残留的下巴上。一个再生的下巴就此诞生了。
用铸模代替部分骨骼,然后将一块骨头整体移植,这在医学史上还是第一次。一般情况下,医生必须从病人的身体其他部位获取骨骼。如果需要较大的骨骼用于移植,肯定会给患者的身体带来不同程度的伤害。另外,将获取的骨骼雕刻成所需的形状非常困难,使患者因手术而造成残疾的可能性很大。恰恩克医生的成果不仅避免了这些可怕的后果,并且还能适用于其他种类的细胞。他表示,这还只是一个实验性病例,在证明这种方法的可行性之前,还需要做更多的手术,观察患者的长期愈后效果。这无疑是肢体伤残患者的最大福音。有朝一日,特别是随着干细胞技术的迅猛发展,这种手术将变得很普通,并且还能适用于关节或更复杂器官的移植。
(作者为自由撰稿人)
美国新泽西州拉特格斯大学教授威廉•克雷柳斯在描述他制造的仿生学手臂时说,手臂末端有完整的手掌和五根手指,每根都可以独立接受大脑对神经系统下达的指令,这种交流依靠植入人工肢体的电脑协调完成。
对一条仿生手臂来说,最大的挑战是必须能够有效回应使用者的大脑指令。克雷柳斯的实验室已开发出新型神经传导工具,可允许仿生手臂的未来使用者恢复对各种手部动作的协调控制,因此能保持一定敏捷度。
根据克雷柳斯的描述,仿生手臂通过硅树脂套接在截肢者肘部以下,经过一段时期的简单训练,使用者只需通过想象必要的手部动作就可以控制手臂的运动。甚至,在经过训练后手指可以进行键盘操作之类的精细动作。
仿生眼让里奇重见光明
罗尼•里奇是位退休医生,1999年因病退休,病因是视网膜色素沉着导致的双目失明。7年后,他通过手术在右眼中植入了一个硅视网膜芯片,几天后,他就能看到卧室闹钟的指针了。“凌晨三点中醒来的时候,”他说,“我看到了我以前看不到的东西。”又过了几个月,他的视力有了显著提高。他甚至能看到电视新闻主持人领带的花色了。
这一技术的发明者是阿兰•乔医生和他的兄弟阿兰•文森特,今年春天,他又为20名患者进行了硅芯片植入手术。阿兰•乔说:“当我们把芯片植入患者眼睛的视网膜下的时候,芯片的太阳细胞和电极就会逐渐与失去功能的感光细胞结合起来。”芯片上的5000个显微太阳细胞,在光的刺激下能产生微量电流,电流又进而把已经衰弱的感光细胞激活。
这种芯片为全世界120万患者带来了希望,这些人的症状都是视力逐渐减弱,直到完全失明。朱丽亚•希勒是约翰•霍普金斯大学的眼科学教授,是芯片植入研究的参与者之一,她说:“人类视网膜色素沉着研究的任何进步都堪称伟大,因为这种疾病异常残酷,患者会逐渐走向失明。因此,任何能阻止患者失明的方法都相当了不起。”
但是,芯片的工作原理很难用几句话解释清楚。关键是芯片能改善整个眼睛的视力,而不仅仅是它所覆盖的那两毫米的范围;此外,芯片还有助于另一只未植入芯片眼睛的视力改善;最后,芯片还能大大改善色彩视觉,尽管它根本不能感觉颜色。还有人说,芯片能刺激神经营养素的产生。“神经营养素有利于中枢神经的生长,”阿兰说,“这一过程就像我们把灭火的发动机又重新启动一样。”
人造下巴一样享受美食
看了上面两个消息,你可能会说,它们终究是仿生学的成果,还无法说它是与人融为一体的真正器官,那么下面的事例将使你的愿望得到满足。它可是有血有肉、不择不扣的真正器官。
这是特制人体零件的一次里程碑式的成果。一位58岁的德国老人因患癌症失去部分下巴,幸运的是他最近又获得一个新下巴,与他失去的下巴几乎毫无二致。吃了近十年流质的患者终于可以和平常人一样吃东西了,重新品尝美味的奇妙感觉,让老人激动得流下了眼泪。
帕德利特•恰恩克是德国基尔大学的外科医生,他利用计算机成像软件制造一个钛网铸模,铸模的形状大小与病人下巴上失去的骨骼完全一样。接下来,恰恩克在铸模中植入了从患者骨髓中提取的干细胞,并把它移植到患者的肩胛骨下的背阔肌上。神奇的干细胞很快就在铸模的网上长满了新骨。一个半月后,医生又通过手术把生长状态的铸模移植到癌症病人残留的下巴上。一个再生的下巴就此诞生了。
用铸模代替部分骨骼,然后将一块骨头整体移植,这在医学史上还是第一次。一般情况下,医生必须从病人的身体其他部位获取骨骼。如果需要较大的骨骼用于移植,肯定会给患者的身体带来不同程度的伤害。另外,将获取的骨骼雕刻成所需的形状非常困难,使患者因手术而造成残疾的可能性很大。恰恩克医生的成果不仅避免了这些可怕的后果,并且还能适用于其他种类的细胞。他表示,这还只是一个实验性病例,在证明这种方法的可行性之前,还需要做更多的手术,观察患者的长期愈后效果。这无疑是肢体伤残患者的最大福音。有朝一日,特别是随着干细胞技术的迅猛发展,这种手术将变得很普通,并且还能适用于关节或更复杂器官的移植。
(作者为自由撰稿人)