10 partes do corpo que a ciência está substituindo

Os corpos humanos são pacotes frágeis e facilmente danificados, cheios de peças que nunca poderão voltar totalmente depois de perdidas. Felizmente, pesquisadores de todo o mundo estão trabalhando na substituição de cada pedaço do corpo para nos tornarmos todos ciborgues.

10 Pele Eletrônica Supersensível

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Crédito da foto: LA Cícero/Stanford

A pele tem a função ingrata de revestir e proteger todo o corpo, tornando-o o órgão mais facilmente danificado. Quando você queima ou arranca um trecho de pele, sua principal opção agora é enxertar um pouco de outra parte do corpo. Mas uma pele de substituição sintética eficaz pode não estar tão longe assim, graças à pesquisa de cientistas de Stanford.

Zhenan Baohas, de Stanford, desenvolveu um material superflexível, superdurável e supersensível que pode ser a base para a futura pele sintética. As pessoas já tentaram desenvolver pele sintética antes, mas o material da Baohas lida com a sensibilidade ao toque melhor do que qualquer antecessor. Contém transistores orgânicos e uma camada de elástico, permitindo esticar sem sofrer danos. E é autoalimentada – esta pele contém uma série de células solares elásticas.

9 Corações batendo criados em uma placa de Petri

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Os cientistas há muito que investigam o potencial das células estaminais para o crescimento do coração e alcançaram um marco importante este ano quando criaram tecido cardíaco que pode bater sozinho.

A equipe da Universidade de Pittsburgh usou células-tronco produzidas a partir da pele para produzir MCPs, um tipo especial de célula que atua como precursora do tecido cardiovascular. Eles então colocaram essas células em uma estrutura 3-D projetada para suportar o coração de um rato. Em 20 dias, o novo coração começou a bater de 40 a 50 batimentos por minuto .

Este coração está fraco demais para bombear sangue, que é a principal razão pela qual alguém desejaria um novo coração. Mas o tecido tem muito potencial para remendar músculos cardíacos que sofreram danos.

8 Mãos protéticas que sentem o toque

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As mãos protéticas atuais fazem pouco além de preencher o espaço em forma de braço entre o corpo e o ar. Claro, eles conseguem compreender as coisas perfeitamente e ajudam no equilíbrio, mas falta-lhes uma das habilidades mais importantes da mão humana: o sentido do tato. Pessoas com próteses não conseguem detectar se estão em contato com um objeto sem olhar diretamente para ele.

Uma equipe de pesquisa da Universidade de Chicago resolveu esse problema, produzindo mãos que enviam sinais elétricos ao cérebro . Eles começaram com macacos como cobaias, estudando os animais para ver como seus cérebros respondem ao toque. Quando equipados com mãos protéticas que estimulam seus cérebros dessa forma, os macacos respondem como se eles próprios tocassem objetos fisicamente .

Programar esses mesmos sinais em membros humanos artificiais daria aos amputados mãos substitutas, diferente de tudo que desenvolvemos antes.

7 Pernas Biônicas Controladas pelo Pensamento

Embora as pernas biônicas sejam, obviamente, um grande benefício para os amputados, elas não possuem conexões nervosas reais com o corpo. Como resultado, caminhar sobre eles é complicado e cansativo. Mas no ano passado, Zac Vawter, morador de Seattle, foi equipado com a primeira perna controlada pelo pensamento do mundo, um membro biônico que recebe sinais diretamente de sua mente .

Esta tecnologia já existia para os braços, mas as pernas são um pouco mais complicadas. E como um sinal mal interpretado pode fazer você pular de uma ponte ou na frente de um carro em movimento , as pernas controladas pelo pensamento precisam de uma programação mais rigorosa do que os braços equivalentes. Como disse delicadamente um dos pesquisadores: “Se você estiver usando um braço biônico e ele se comportar mal, o cotovelo pode se mover ligeiramente. Se a perna protética se comportar mal. . . isso pode ser um grande problema de segurança.”

Vawter subiu 103 andares de um arranha-céu de Chicago com sua perna biônica, mas seus designers ainda estão trabalhando para melhorá-la. Para otimizá-lo para o uso diário, é necessário torná-lo ainda mais fino e leve. Seu sucessor (o iLeg Air?) pode atingir a meta declarada do Exército de uma perna biônica – 10.000 passos sem recarga.

6 Cérebros Humanos em Miniatura

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A morte cerebral é um pouco inconveniente se você gosta de viver e, se deseja substituir a sua por uma sobressalente, está sem sorte. Claro, talvez um dia consigamos plantar cérebros em crânios, mas o cérebro não é apenas mais um órgão. Ele contém todos os seus pensamentos e memórias. Eles podem colocar um novo cérebro na sua cabeça, mas você ainda estará fora, então a ideia de fazer cérebros artificiais pode parecer absurda.

Mas isso não impediu os cientistas de desenvolverem cérebros humanos reais em laboratório. Começando apenas com células estaminais, os cientistas austríacos conseguiram este ano criar cérebros equivalentes aos de fetos de nove semanas de idade. Esses cérebros em miniatura são do tamanho de ervilhas e são incapazes de pensar – até agora. A única coisa que impede o cérebro de crescer além deste estágio e se tornar totalmente funcional é que ele não tem suprimento sanguíneo.

Embora esses cérebros não entrem no corpo de ninguém, eles estão se mostrando um grande recurso para cientistas que investigam doenças cerebrais .

5 Orelhas impressas em 3D

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Há décadas que temos a tecnologia para restaurar artificialmente a audição, mas os implantes internos não fazem nada pelas partes visíveis do ouvido. Você pensaria que aquelas grandes abas (“pinnae”) em cada lado da cabeça seriam fáceis de replicar, já que são apenas pele e cartilagem, em vez de órgãos complexos. Na realidade, os cientistas nunca fizeram um bom trabalho com orelhas falsas. Os substitutos tradicionais parecem brinquedos de plástico .

Mas os pesquisadores criaram este ano um novo método que transforma células reais em ouvidos flexíveis e realistas. Essas células vêm de ratos e vacas e formam um gel de colágeno que pode assumir a forma de qualquer mofo. Quando colocado em um molde de orelha humana – um molde montado em uma impressora 3D – o gel forma uma orelha em menos de uma hora . A orelha artificial precisa apenas de alguns dias para crescer em nutrientes antes de estar pronta para ser implantada em um indivíduo.

Essas orelhas artificiais serão um grande benefício para quem sofre lesões ou tem microtia, uma condição que impede o desenvolvimento das orelhas.

4 Narizes que cheiram a doenças

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Os cientistas podem estar trabalhando duro para criar órgãos que correspondam às capacidades do corpo, mas por que parar aí?

Quando pesquisadores da Universidade de Illinois decidiram criar um dispositivo que identifica produtos químicos pelo cheiro, não se contentaram com a sensibilidade do nariz humano. Em vez disso, criaram um nariz artificial que utiliza o cheiro de bactérias para identificar e diagnosticar doenças específicas.

O resultado não se parece muito com um nariz – é uma garrafa cheia de nutrientes líquidos que cultivam bactérias. Mas dê ao “nariz” uma amostra de sangue e deixe-o cheirar por alguns dias, e os pontos do frasco mudarão de cor para indicar quais bactérias, se houver, ele identifica.

3 Pâncreas Artificial

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O pâncreas produz insulina e, se o seu não produzir, você precisará injetar o hormônio manualmente. Os diabéticos ficam, portanto, presos a uma rotina estressante de verificar continuamente o açúcar no sangue e, em seguida, injetar insulina sempre que necessário.

O pâncreas artificial, entretanto, injeta insulina em seu corpo automaticamente. O dispositivo se parece muito com uma bomba de insulina normal, que desliza a insulina continuamente pela pele, mas monitora o açúcar no sangue o tempo todo e se ajusta de acordo. Portanto , mesmo quando o usuário dorme , não há perigo de entrar em choque se o nível de açúcar cair muito.

Ao contrário de vários itens desta lista, o pâncreas artificial ainda não está em estágio inicial de desenvolvimento. O dispositivo existe e obteve aprovação da FDA para venda em setembro passado.

2 Olhos Artificiais

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Como salientámos anteriormente, há muito que conseguimos restaurar a audição aos surdos, mas restaurar a visão aos cegos é uma questão muito mais complicada. Quando as pessoas perdem a visão, suas retinas não enviam mais sinais dos fotorreceptores para o cérebro. Para fazer um olho artificial, precisaríamos entender como a retina processa esses sinais , e esse é um código que os cientistas simplesmente não conseguiram decifrar.

Pelo menos não até recentemente. Mas os cientistas do Weill Cornell Medical College finalmente conseguiram fazê-lo – pelo menos com ratos e macacos. Isto produziu retinas artificiais, cujos chips convertem imagens em sinais eletrônicos e cujos minúsculos projetores convertem sinais eletrônicos em luz.

Esses olhos artificiais de fato restauraram a visão de ratos cegos. E os experimentos subsequentes em macacos oferecem muita esperança para eventuais testes em humanos, porque as retinas de macacos e humanas funcionam de forma semelhante.

1 Dedos que armazenam arquivos digitais

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Crédito da foto: Jerry Jalava

Quando o programador finlandês Jerry Jalava sofreu um acidente de moto em 2008, ele enfrentou uma dupla tragédia. Primeiro, ele perdeu o dedo, um problema óbvio para quem ganha a vida digitando. Em segundo lugar, ele teve que lidar com uma equipe médica que pensava que eram comediantes – ao saber de sua profissão, um cirurgião brincou dizendo que Jalava deveria sair e comprar um “ pen drive USB ”.

Em vez de estrangular o médico (difícil, devido ao ferimento), Jalava tomou a frase brega como inspiração. Ele decidiu ir em frente e construir uma prótese de dedo que contém dois gigabytes de armazenamento digital . Ele agora pode inserir o dedo em um computador apenas retirando a unha para expor o plugue USB. Ele também pode remover o dedo inteiro a qualquer momento e entregá-lo para um amigo usar.

O próximo passo? Jalava planeja atualizar o dedo com uma etiqueta RFID e adicionar suporte sem fio. Ele também quer adicionar mais memória, o que nos parece inútil. Se precisar de mais armazenamento, ele tem outros nove dedos que pode cortar e substituir por pen drives.

+ Bônus: plantas robóticas criam raízes

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Crédito da foto: Plantóide

E agora para algo completamente diferente. Até agora, mostramos a substituição de partes do corpo humano, mas agora gostaríamos de apresentar. . . raízes de plantas robóticas. É isso mesmo: robôs que criam raízes , que são atraídas pela água e reagem às mudanças no solo.

Você pode questionar o sentido das raízes artificiais, uma vez que as partes das plantas, ao contrário das partes humanas, são extremamente fáceis de duplicar naturalmente. Mas a designer Barbara Mazzolai, do Instituto Italiano de Tecnologia, afirma que a invenção tem muitas aplicações. Robôs que se adaptam ao ambiente podem ajudar na exploração espacial . E podem até ajudar os médicos, agindo como tubos flexíveis para examinar o corpo.

Não sabemos como nos sentimos sobre isso. Claro, substitua todas as partes do nosso corpo por máquinas. Mas plantas robóticas crescendo dentro de nós? Isso é estranho.

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