仿生技術(shù)大革命( 三 )
由于無(wú)法治療，受此病癥困擾的病患個(gè)體也無(wú)法估計(jì) 。桑提納認(rèn)為，單在美國(guó)就存在5萬(wàn)前庭系統(tǒng)病變患者 。
桑提納的工作就是尋找出這些患者的方法，而他看好的方法是，用仿生手法為患者重造一個(gè)前庭系統(tǒng) 。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲成功
正在研制中的仿生前庭系統(tǒng)僅是當(dāng)代科學(xué)家致力于開(kāi)發(fā)的仿生人體器官中的一種 。
當(dāng)人們因?yàn)樵馐苣撤N病痛或傷害失去了一部分重要器官，如果科學(xué)家能開(kāi)發(fā)出感應(yīng)器更多，更加靈活、敏感、完善的仿生器官，那將最大程度彌補(bǔ)病痛為患者造成的傷害 。而終極目標(biāo)，當(dāng)然是讓仿生器官與真實(shí)人體器官之間的差異降低到最小 。
要做到與人體的“無(wú)縫對(duì)接”，仿生器官的研制過(guò)程需要十分精細(xì) 。以仿生前庭為例，桑提納帶領(lǐng)的研究小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出日后可用于植入人體的仿生前庭的雛形 。
到目前為止，桑提納的仿生前庭裝置已經(jīng)在老鼠的活體實(shí)驗(yàn)上取得了成功，并正在猴子身上做進(jìn)一步測(cè)試 。科研人員同時(shí)要將裝置做得更小巧，以減少耗電量 。
無(wú)獨(dú)有偶，華盛頓大學(xué)的外科專(zhuān)家與耳鼻喉科教授杰.魯賓斯坦也開(kāi)發(fā)了類(lèi)似的仿生前庭裝置 。
魯賓斯坦已搶先一步向美國(guó)食品與藥品監(jiān)督局發(fā)出了要求用于臨床試驗(yàn)的申請(qǐng) 。如果進(jìn)展順利，今年秋天開(kāi)始，這個(gè)裝置就可以在人類(lèi)志愿者身上產(chǎn)生作用了 。
只是，要將仿生前庭推廣到普通患者身上，還需要相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間 。因?yàn)椴牧稀⒓夹g(shù)的特殊與精細(xì)，仿生器官的造價(jià)十分高昂，目前，一個(gè)仿生前庭的成本就高達(dá)上百萬(wàn)美元 。
科研人員的目標(biāo)不僅要完善仿生器官的功能，更要降低它們的成本，以達(dá)到最終造福患者的目的 。
十大仿生技術(shù)
1、仿生視網(wǎng)膜
視網(wǎng)膜位于眼球背后，作用是集合光線(xiàn)，而仿生視網(wǎng)膜也必須牢牢附著在眼球背后才能產(chǎn)生作用 。據(jù)美國(guó)加利福尼亞州專(zhuān)門(mén)研制仿生視網(wǎng)膜的“第二視力”企業(yè)副總裁布萊恩.梅克介紹，第一代仿生視網(wǎng)膜擁有16個(gè)電極，電極就像顯示的像素一樣，第一代仿生視網(wǎng)膜只能讓患者看到較大的字樣 。目前，該公司正在將擁有60個(gè)電極的第二代仿生視網(wǎng)膜應(yīng)用于臨床試驗(yàn)，據(jù)悉，已有30名病患率先嘗試使用 。該公司還致力于開(kāi)發(fā)第三代仿生視網(wǎng)膜，這種擁有超過(guò)200個(gè)電極的仿生視網(wǎng)膜將極大限度接近天然視網(wǎng)膜 。
2、仿生神經(jīng)
仿生神經(jīng)的研究堪稱(chēng)仿生器官領(lǐng)域的“圣杯” 。一旦成功，將造福大批脊椎損傷、中風(fēng)、腦部疾病的病患，這些病患往往神志正常、思維清晰，但卻無(wú)法移動(dòng)肢體或與人交流，十分痛苦 。科學(xué)家希望，仿生神經(jīng)能代替那些已經(jīng)無(wú)法向肢體肌肉傳達(dá)大腦信號(hào)的受損神經(jīng) 。早先研究中，科學(xué)家使用活體肌肉神經(jīng)來(lái)充當(dāng)代替品，但隨著現(xiàn)代醫(yī)療與大腦神經(jīng)技術(shù)的發(fā)達(dá)，科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始嘗試在腦部與肢體內(nèi)植入電極，讓大腦“無(wú)線(xiàn)”遙控肢體活動(dòng) 。
3、仿生耳蝸
仿生耳蝸是為耳蝸受傷而失去聽(tīng)覺(jué)的患者而設(shè) 。它分為兩部分，一部分是一個(gè)被放置在病患耳朵外的麥克風(fēng)，用于捕捉聲音，并將聲音轉(zhuǎn)化為電子脈沖，輸送入被植入耳內(nèi)另一部分的電極中，直接刺激病患的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)，從而恢復(fù)部分聽(tīng)覺(jué) 。
“仿生耳蝸是目前研制最成功的仿生器官 。”美國(guó)耳聾和其他交際紊亂癥研究所的羅格.米勒如此評(píng)價(jià) 。僅在2006年，全世界范圍內(nèi)就有11萬(wàn)人被植入了仿生耳蝸 。只不過(guò)，憑當(dāng)前的技術(shù)水平，仿生耳蝸并不能100%恢復(fù)聽(tīng)覺(jué)，科學(xué)家正試圖通過(guò)增加內(nèi)置電極等方法讓它變得更為精密 。
4、仿生前庭
仿生前庭使用了一種陀螺狀的回轉(zhuǎn)儀，用于測(cè)量三維空間內(nèi)任何人體行動(dòng)帶來(lái)的震動(dòng) 。而測(cè)量的結(jié)果要先轉(zhuǎn)化成電子脈沖，再傳達(dá)至前庭神經(jīng)，模擬真正的前庭的功用，以便大腦在發(fā)出信號(hào)時(shí)，視線(xiàn)與肢體動(dòng)作能保持同步 。科學(xué)家表示，目前仿生前庭只能作為改善失去平衡力患者的醫(yī)療手段，而不能作為一些指望大玩過(guò)山車(chē)而不頭暈?zāi)垦５恼Ｈ说摹皶炣?chē)藥” 。
5、仿生心臟
人造心臟不是什么稀罕事，倒是人造心臟一直存在容易造成血凝塊堵塞血管導(dǎo)致嚴(yán)重后果的問(wèn)題 。法國(guó)心臟外科醫(yī)師埃蘭.卡朋提爾發(fā)明了一種能夠解決這一問(wèn)題的仿生心臟，它擁有兩個(gè)微型泵，用于模擬真實(shí)心臟的兩個(gè)心室，內(nèi)置反應(yīng)器與處理器調(diào)整血液流量，防止出現(xiàn)血凝 。卡朋提爾已經(jīng)將這一仿生心臟成功安裝在一頭牛的體內(nèi)，預(yù)計(jì)兩到三年內(nèi)可以在人體上展開(kāi)測(cè)試 。
6、仿生軀干
仿生器官技術(shù)不僅能讓完全失去部分肢體的人們重獲新生，還能幫助肢體完好卻功能受損的病患進(jìn)行物理鍛煉 。由日本企業(yè)開(kāi)發(fā)的仿生軀干與一般仿生器官不同，它無(wú)需手術(shù)植入，只用于外穿，可幫助肢體完好卻行動(dòng)不便的患者、老年人正常活動(dòng)，甚至成為大力士 。相比其他用途嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆律鞴伲律|干更有可能在短時(shí)間內(nèi)被普及 。“未來(lái)，或許在大街小巷都能看到許多身穿仿生軀干的人 。”休.赫爾認(rèn)為，當(dāng)人們變得越來(lái)越懶，方便省力的仿生軀干會(huì)大有市場(chǎng) 。
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