Katapusan sa permanenteng pisikal nga kadaot ug mga kakulangan: Kaugmaon sa Panglawas P4

Aron tapuson ang permanente, pisikal nga mga kadaot, ang atong katilingban kinahanglang mopili: Gidula ba nato ang Dios sa atong tawhanong biolohiya o nahimo ba kitang part machine?

Hangtod karon sa among umaabot nga serye sa Panglawas, naka-focus kami sa kaugmaon sa mga parmasyutiko ug pag-ayo sa mga sakit. Ug samtang ang sakit mao ang labing kasagaran nga hinungdan nga gigamit namon ang among sistema sa pag-atiman sa kahimsog, ang dili kaayo kasagaran nga mga hinungdan kanunay nga labing grabe.

Natawo ka man nga adunay pisikal nga kakulangan o nag-antus sa usa ka kadaot nga temporaryo o permanente nga naglimite sa imong paglihok, ang mga kapilian sa pag-atiman sa kahimsog nga magamit karon sa pagtambal kanimo kanunay nga limitado. Wala lang kami mga himan aron hingpit nga ayohon ang kadaot nga nahimo sa sayup nga genetics o grabe nga kadaot.

Apan sa tunga-tunga sa 2020s, kini nga status quo mabalik sa ulo niini. Salamat sa mga pag-uswag sa pag-edit sa genome nga gihubit sa miaging kapitulo, ingon man sa mga pag-uswag sa miniaturized nga mga kompyuter ug robotics, ang panahon nga permanente nga pisikal nga mga kaluyahon matapos.

Ang tawo sama sa makina

Kung bahin sa pisikal nga mga kadaot nga naglambigit sa pagkawala sa usa ka bahin, ang mga tawo adunay usa ka makapakurat nga kahupayan sa paggamit sa mga makina ug mga himan aron mabawi ang paglihok. Ang labing klaro nga pananglitan, ang mga prosthetics, gigamit sulod sa milenyo, nga kasagarang gi-refer sa karaang Griyego ug Romanong literatura. Niadtong 2000, nadiskobrehan sa mga arkeologo ang 3,000-anyos, mummified nga nahibilin sa usa ka Ehiptohanong hamiling babaye nga nagsul-ob ug prostetikong tudlo sa tiil nga hinimo sa kahoy ug panit.

Tungod niining taas nga kasaysayan sa paggamit sa atong kinaadman sa pagpasig-uli sa usa ka piho nga lebel sa pisikal nga paglihok ug kahimsog, dili kini angay ikatingala nga ang paggamit sa modernong teknolohiya aron mapasig-uli ang hingpit nga paglihok giabiabi nga wala’y bisan gamay nga protesta.

Smart prosthetics

Sama sa gihisgutan sa ibabaw, samtang ang natad sa prosthetics kay karaan, kini hinay usab nga molambo. Niining milabay nga pipila ka mga dekada nakakita og mga pag-uswag sa ilang kaharuhay ug sama sa kinabuhi nga panagway, apan sa miaging dekada ug tunga nga ang tinuod nga pag-uswag nahimo sa natad tungod kay kini may kalabutan sa gasto, pagpaandar, ug pagkagamit.

Pananglitan, diin sa higayon nga mogasto kini hangtod sa $100,000 alang sa usa ka naandan nga prosthetic, ang mga tawo mahimo na karon. gamita ang 3D nga mga tig-imprenta sa paghimo og custom nga prosthetics (sa pipila ka mga kaso) ubos sa $1,000.

Samtang, alang sa mga nagsul-ob og prostetik nga mga bitiis nga naglisud sa paglakaw o pagsaka sa hagdanan nga natural, bag-ong mga kompanya naggamit sa natad sa biomimicry sa paghimo og mga prosthetics nga naghatag sa usa ka mas natural nga paglakaw ug pagdagan nga kasinatian, samtang giputol usab ang kurba sa pagkat-on nga gikinahanglan sa paggamit niini nga mga prosthetics.

Ang laing isyu sa prosthetic nga mga bitiis mao nga ang mga tiggamit sa kasagaran makakita niini nga masakit nga isul-ob sulod sa taas nga mga panahon, bisan kung kini custom nga gitukod. Kana tungod kay ang mga prosthetics nga nagdala sa gibug-aton nagpugos sa panit ug unod sa amputee sa palibot sa ilang tuod nga madugmok taliwala sa ilang bukog ug prosthetic. Usa ka kapilian sa pagsulbad niini nga isyu mao ang pag-instalar sa usa ka matang sa universal connector direkta ngadto sa amputee's bukog (susama sa ocular ug dental implants). Nianang paagiha, ang prostetikong mga bitiis mahimong direkta nga “ibutang sa bukog.” Gikuha niini ang panit sa kasakit sa unod ug gitugotan usab ang amputee nga makapalit usa ka lainlaing mga prosthetics nga gihimo sa kadaghanan nga dili na kinahanglan nga himuon nga masa.

Apan ang usa sa labing makapahinam nga mga pagbag-o, labi na sa mga naputlan nga adunay prostetik nga mga bukton o mga kamot, mao ang paggamit sa usa ka paspas nga pagpalambo sa teknolohiya nga gitawag Brain-Computer Interface (BCI).

Gipalihok sa utok nga bionic nga kalihukan

Una nga gihisgutan sa among Kaugmaon sa mga Kompyuter serye, BCI naglakip sa paggamit sa usa ka implant o sa usa ka utok-scanning device sa pagmonitor sa imong mga brainwave ug i-associate sila sa mga sugo sa pagkontrolar sa bisan unsa nga gipadagan sa usa ka computer.

Sa tinuud, tingali wala ka makaamgo niini, apan ang pagsugod sa BCI nagsugod na. Naa na karon ang mga ampute pagsulay sa robotic limbs direkta nga kontrolado sa hunahuna, imbes pinaagi sa mga sensor nga gitaod sa tuod sa nagsul-ob. Ingon usab, ang mga tawo nga adunay grabe nga mga kakulangan (sama sa quadriplegics) karon gamit ang BCI sa pagmaneho sa ilang mga de-motor nga wheelchair ug pagmaniobra sa robotic nga mga bukton. Sa tunga-tunga sa 2020s, ang BCI mahimong sumbanan sa pagtabang sa mga amputate ug mga tawo nga adunay mga kakulangan sa pagkinabuhi nga mas independente. Ug sa sayong bahin sa 2030, ang BCI mahimong igo nga abante aron tugutan ang mga tawo nga adunay mga samad sa taludtod nga makalakaw pag-usab pinaagi sa pagpasa sa ilang mga mando sa paglakaw sa hunahuna sa ilang ubos nga lawas pinaagi sa usa ka spinal implant.

Siyempre, ang paghimo sa mga smart prosthetics dili ang tanan nga magamit sa umaabot nga mga implant.

Smart implants

Gisulayan karon ang mga implant aron mapulihan ang tibuuk nga mga organo, nga adunay dugay nga katuyoan nga mawala ang mga oras sa paghulat nga giatubang sa mga pasyente kung naghulat alang sa usa ka donor transplant. Lakip sa labing gihisgutan mahitungod sa organ replacement devices mao ang bionic heart. Daghang mga disenyo ang misulod sa tiyanggihan, apan lakip sa labing pasalig mao ang a device nga nagbomba sa dugo libot sa lawas nga walay pulso … naghatag ug bag-ong kahulogan sa naglakaw nga patay.

Adunay usab usa ka bug-os nga bag-ong klase sa mga implant nga gidisenyo aron mapaayo ang pasundayag sa tawo, imbis nga ibalik lang ang usa ka tawo sa usa ka himsog nga kahimtang. Kini nga mga matang sa implants atong tabonan sa atong Umaabot sa Ebolusyon sa Tawo sunod-sunod nga.

Apan kung kini adunay kalabotan sa kahimsog, ang katapusan nga tipo sa implant nga among hisgutan dinhi mao ang sunod nga henerasyon, mga implant nga nag-regulate sa kahimsog. Hunahunaa kini isip mga pacemaker nga aktibong nag-monitor sa imong lawas, nagpaambit sa imong biometrics sa usa ka health app sa imong telepono, ug kung kini makamatikod sa pagsugod sa sakit mopagawas og mga tambal o mga sulog sa kuryente aron mabalanse ang imong lawas.  

Samtang kini daw sama sa Sci-Fi, ang DARPA (ang advanced research arm sa militar sa US) nagtrabaho na sa usa ka proyekto nga gitawag ElectRx, mubo alang sa Electrical Prescriptions. Base sa biolohikal nga proseso nga nailhang neuromodulation, kining gamay nga implant momonitor sa peripheral nervous system sa lawas (ang mga nerves nga nagkonektar sa lawas ngadto sa utok ug spinal cord), ug kon kini makamatikod sa usa ka imbalance nga mahimong mosangpot sa sakit, kini mopagawas sa electrical mga impulses nga magbalanse pag-usab niining sistema sa nerbiyos ingon man makapadasig sa lawas sa pag-ayo sa kaugalingon.

Nanotechnology nga naglangoy sa imong dugo

Ang Nanotechnology usa ka dako nga hilisgutan nga adunay mga aplikasyon sa lain-laing mga natad ug industriya. Sa kinauyokan niini, kini usa ka halapad nga termino alang sa bisan unsang porma sa siyensya, inhenyeriya, ug teknolohiya nga nagsukod, nagmaniobra o nag-apil sa mga materyales sa sukod nga 1 ug 100 nanometer. Ang hulagway sa ubos maghatag kanimo og pagbati sa sukod sa nanotech nga mga buhat sa sulod.

Sa konteksto sa kahimsog, ang nanotech giimbestigahan isip usa ka himan nga makabag-o sa pag-atiman sa kahimsog pinaagi sa pag-ilis sa mga tambal ug kadaghanan sa mga operasyon sa tibuuk nga katapusan sa 2030s.  

Sa laing paagi, hunahunaa nga mahimo nimong makuha ang labing kaayo nga medikal nga kagamitan ug kahibalo nga gikinahanglan sa pagtambal sa usa ka sakit o pag-opera ug i-encode kini sa usa ka dosis sa saline—usa ka dosis nga mahimong tipigan sa usa ka syringe, ipadala bisan diin, ug i-inject sa bisan kinsa nga nanginahanglan. sa medikal nga pag-atiman. Kung magmalampuson, mahimo’g dili na magamit ang tanan nga among gihisgutan sa katapusan nga duha ka kapitulo sa kini nga serye.

Ido Bachelet, usa ka nag-unang tigdukiduki sa surgical nanorobotics, naghanduraw usa ka adlaw nga ang usa ka menor de edad nga operasyon naglangkit lang sa usa ka doktor nga nag-inject sa usa ka syringe nga puno sa bilyon-bilyon nga na-program nga nanobots sa usa ka gipunting nga rehiyon sa imong lawas.

Ang mga nanobot unya mokaylap sa imong lawas nga mangita sa nadaot nga tisyu. Sa higayon nga makit-an, sila mogamit ug mga enzyme aron putlon ang nadaot nga mga selula sa tisyu gikan sa himsog nga tisyu. Ang himsog nga mga selyula sa lawas unya madasig sa paglabay sa nadaot nga mga selyula ug pagbag-o sa tisyu sa palibot sa lungag nga nahimo gikan sa pagtangtang sa nadaot nga tisyu. Ang nanobots mahimo pa gani nga target ug pugngan ang naglibot nga mga selula sa nerbiyos aron mapul-an ang mga signal sa kasakit ug makunhuran ang panghubag.

Gamit kini nga proseso, kini nga mga nanobot mahimo usab nga magamit sa pag-atake sa lainlaing mga porma sa kanser, ingon man usab sa lainlaing mga virus ug langyaw nga bakterya nga mahimong makaapekto sa imong lawas. Ug samtang kini nga mga nanobot labing menos 15 ka tuig ang gilay-on gikan sa kaylap nga pagsagop sa medikal, ang trabaho sa kini nga teknolohiya nagpadayon na. Ang infographic sa ubos naglatid kon sa unsang paagi ang nanotech makahimo pag-usab sa atong mga lawas sa usa ka adlaw (pinaagi sa ActivistPost.com):

Makabag-o nga tambal

Gamit ang payong nga termino, regenerative nga tambal, kini nga sanga sa panukiduki naggamit ug mga teknik sulod sa natad sa tissue engineering ug molecular biology aron mapasig-uli ang function sa nasakit o nadaot nga mga tisyu ug organo. Sa panguna, gusto sa regenerative nga tambal nga gamiton ang mga selyula sa imong lawas aron ayohon ang ilang kaugalingon, imbes nga ilisan o dugangan ang mga selyula sa imong lawas sa mga prosthetics ug mga makina.

Sa usa ka paagi, kini nga pamaagi sa pag-ayo labi ka natural kaysa sa mga kapilian sa Robocop nga gihulagway sa ibabaw. Apan tungod sa tanan nga mga protesta ug pamatasan nga mga kabalaka nga among nakita nga gipataas niining miaging duha ka dekada sa mga pagkaon sa GMO, panukiduki sa stem cell, ug labing bag-o nga pag-clone sa tawo ug pag-edit sa genome, patas nga isulti nga ang regenerative nga tambal moadto sa pipila ka bug-at nga pagsupak.   

Bisan kung dali nga isalikway kini nga mga kabalaka, ang tinuod mao nga ang publiko adunay labi ka suod ug intuitive nga pagsabut sa teknolohiya kaysa sa biology. Hinumdomi, ang mga prosthetics naglungtad na sulod sa milenyo; ang makabasa ug maka-edit sa genome posible lang sukad sa 2001. Mao nga daghang mga tawo ang gusto nga mahimong mga cyborg kaysa sa ilang "gihatag-sa-Dios" nga genetics nga gitan-aw.

Mao nga, isip usa ka serbisyo publiko, nanghinaut kami nga ang mubo nga pagtan-aw sa mga pamaagi sa pagbag-o sa tambal sa ubos makatabang sa pagtangtang sa stigma sa pagdula sa Diyos. Sa han-ay sa labing gamay nga kontrobersyal sa kadaghanan:

Nagbag-o nga mga stem cell

Tingali nakadungog ka og daghan mahitungod sa mga stem cell sa miaging pipila ka tuig, kasagaran dili sa pinakamaayo nga kahayag. Apan sa 2025, ang mga stem cell magamit sa pag-ayo sa nagkalain-laing pisikal nga kondisyon ug samad.

Sa dili pa nato isaysay kon unsaon kini paggamit, importante nga hinumdoman nga ang mga stem cell nagpuyo sa matag bahin sa atong lawas, naghulat nga tawagan sa paglihok aron ayohon ang nadaot nga tisyu. Sa pagkatinuod, ang tanang 10 ka trilyon nga mga selula nga naglangkob sa atong lawas naggikan niadtong unang mga stem cell gikan sa sulod sa sabakan sa imong inahan. Samtang naporma ang imong lawas, kadtong mga stem cell nag-espesyalisar sa mga selula sa utok, mga selula sa kasingkasing, mga selula sa panit, ug uban pa.

Karong mga adlawa, ang mga siyentista makahimo na sa pagpabalik sa halos bisan unsang grupo sa mga selula sa imong lawas balik sa orihinal nga mga stem cell. Ug kana usa ka dako nga butang. Tungod kay ang mga stem cell makahimo sa pagbag-o ngadto sa bisan unsang selula sa imong lawas, kini magamit sa pag-ayo sa halos bisan unsang samad.

Usa ka gipayano nga panig-ingnan sa mga stem cell sa trabahoan naglambigit sa mga doktor nga nagkuha og mga sample sa panit sa mga biktima sa paso, gihimo kini nga stem cell, nagpatubo og bag-ong layer sa panit sa usa ka petri dish, ug dayon naggamit nianang bag-ong mitubo nga panit sa pag-graft/pag-ilis sa nasunog nga panit sa pasyente. Sa mas abante nga lebel, ang mga stem cell karon gisulayan isip usa ka pagtambal sa tambal sa sakit sa kasingkasing ug bisan sa ayohon ang spinal cords sa paraplegics, nga nagtugot kanila sa paglakaw pag-usab.

Apan ang usa sa mas ambisyoso nga paggamit niini nga mga stem cell naggamit sa bag-ong popular nga 3D printing tech.

3D bioprinting

Ang 3D bioprinting mao ang medikal nga aplikasyon sa 3D nga pag-imprenta diin ang buhi nga mga tisyu giimprinta nga layer sa layer. Ug imbes nga gamiton ang mga plastik ug metal sama sa normal nga 3D printers, ang 3D bioprinters naggamit (natag-an nimo kini) nga mga stem cell isip materyales sa pagtukod.

Ang kinatibuk-ang proseso sa pagkolekta ug pagpatubo sa mga stem cell parehas sa proseso nga gilatid alang sa pananglitan sa biktima sa paso. Bisan pa, kung adunay igo nga mga stem cell nga motubo, mahimo na kini ipakaon sa 3D printer aron maporma ang kadaghanan sa bisan unsang 3D nga organikong porma, sama sa puli nga panit, dalunggan, bukog, ug, labi na, mahimo usab nila. mga organo sa pag-imprinta.

Kini nga mga 3D nga giimprinta nga mga organo usa ka advanced nga porma sa tissue engineering nga nagrepresentar sa organikong alternatibo sa artipisyal nga mga implant sa organ nga gihisgutan sa sayo pa. Ug sama sa mga artipisyal nga organo, kini nga giimprinta nga mga organo sa usa ka adlaw makunhuran ang kakulang sa mga donasyon sa organ.

Ingon niana, kini nga giimprinta nga mga organo nagpresentar usab usa ka dugang nga benepisyo alang sa industriya sa parmasyutiko, tungod kay kini nga mga giimprinta nga organo magamit alang sa mas tukma ug mas barato nga mga pagsulay sa tambal ug bakuna. Ug tungod kay kini nga mga organo giimprenta gamit ang kaugalingong stem cell sa pasyente, ang risgo sa immune system sa pasyente nga mosalikway niini nga mga organo mokunhod pag-ayo kon itandi sa gidonar nga mga organo gikan sa tawo, mananap, ug pipila ka mekanikal nga implant.

Sa umaabot, sa 2040s, ang mga advanced nga 3D bioprinter mag-imprinta sa tibuok nga mga bukton nga mahimong itaod pag-usab sa tuod sa mga naputol, sa ingon naghimo sa mga prosthetics nga dili na magamit.

Terapi sa gene

Uban sa terapiya sa gene, ang siyensya nagsugod sa pagsamok sa kinaiyahan. Kini usa ka porma sa pagtambal nga gidisenyo aron matul-id ang mga sakit nga genetic.

Sa yanong pagpatin-aw, ang terapiya sa gene naglakip sa pagpasunod sa imong genome (DNA); dayon analisa aron makit-an ang mga depekto nga mga gene nga hinungdan sa usa ka sakit; dayon giusab/gi-edit aron mapulihan kadtong mga depekto sa himsog nga mga gene (karon naggamit sa CRISPR tool nga gipatin-aw sa miaging kapitulo); ug unya sa katapusan ipaila pag-usab kadtong mga himsog na nga gene balik sa imong lawas aron ayohon ang maong sakit.

Kung mahingpit na, ang therapy sa gene mahimong magamit sa pag-ayo sa lainlaing mga sakit, sama sa cancer, AIDS, cystic fibrosis, hemophilia, diabetes, sakit sa kasingkasing, bisan ang pagpili sa pisikal nga mga kakulangan sama sa. pagkabungol.

Genetic nga engineering

Ang mga aplikasyon sa pag-atiman sa panglawas sa genetic engineering mosulod sa usa ka tinuod nga abuhon nga lugar. Sa teknikal nga pagkasulti, ang pag-uswag sa stem cell ug terapiya sa gene mismo mga porma sa genetic engineering, bisan pa malumo. Bisan pa, ang mga aplikasyon sa genetic engineering nga gikabalak-an sa kadaghanan sa mga tawo naglangkit sa pag-clone sa tawo ug ang inhenyeriya sa mga tigdesinyo nga mga bata ug labaw sa mga tawo.

Kini nga mga hilisgutan ibilin namon sa among umaabot nga serye sa Ebolusyon sa Tawo. Apan alang sa mga katuyoan niini nga kapitulo, adunay usa ka aplikasyon sa genetic engineering nga dili kontrobersyal ... maayo, gawas kung ikaw usa ka vegan.

Sa pagkakaron, ang mga kompanya sama sa United Therapeutics nagtrabaho sa genetically engineer nga mga baboy nga adunay mga organo nga adunay mga gene sa tawo. Ang rason luyo sa pagdugang niining mga gene sa tawo mao ang paglikay niining mga organo sa baboy nga isalikway sa immune system sa tawo nga ilang gitamnan.

Sa higayon nga malampuson, ang kahayupan mahimong motubo sa gidak-on aron sa paghatag sa usa ka dul-an sa walay kinutuban nga gidaghanon sa mga puli nga organo alang sa mananap ngadto sa tawo nga "xeno-transplantation." Kini nagrepresentar sa usa ka alternatibo sa artipisyal ug 3D nga giimprinta nga mga organo sa ibabaw, nga adunay bentaha nga mas barato kaysa mga artipisyal nga organo ug labi pa sa teknikal kaysa sa 3D nga giimprinta nga mga organo. Ingon niana, ang gidaghanon sa mga tawo nga adunay pamatasan ug relihiyoso nga mga hinungdan sa pagsupak sa kini nga porma sa paghimo sa organo lagmit nga makasiguro nga kini nga teknolohiya dili gyud madala sa mainstream.

Wala nay mga pisikal nga kadaot ug mga kakulangan

Gihatag ang lista sa paglaba sa teknolohiya batok sa biolohikal nga mga pamaagi sa pagtambal nga bag-o lang naton nahisgutan, lagmit nga ang panahon sa Permanente ang mga pisikal nga kadaot ug mga kakulangan mahuman sa dili molapas sa tunga-tunga sa 2040s.

Ug samtang ang kompetisyon tali niining mga diametric nga pamaagi sa pagtambal dili gayud mawala, sa kadaghanon, ang ilang kolektibong epekto magrepresentar sa usa ka tinuod nga kalampusan sa pag-atiman sa panglawas sa tawo.

Siyempre, dili kini ang tibuok nga istorya. Niini nga punto, ang among umaabot nga serye sa Panglawas nagsusi sa gitagna nga mga plano sa pagwagtang sa sakit ug pisikal nga kadaot, apan komosta ang among kahimsog sa pangisip? Sa sunod nga kapitulo, atong hisgotan kon mahimo ba natong ayohon ang atong mga hunahuna sama ka sayon ​​sa atong mga lawas.

Umaabot sa serye sa panglawas

Pag-atiman sa Panglawas Nagkaduol sa Rebolusyon: Umaabot sa Panglawas P1

Ang mga Pandemic ugma ug ang Super Drugs nga Gi-engineered aron Makigbisog Kanila: Kaugmaon sa Panglawas P2

Ang Precision Healthcare Nag-tap sa imong Genome: Umaabot sa Panglawas P3

Pagsabot sa Utok aron Mapapas ang Sakit sa Pangisip: Kaugmaon sa Panglawas P5

Pagsinati sa Sistema sa Pag-atiman sa Panglawas ugma: Umaabot sa Panglawas P6

Responsibilidad sa Imong Gibanabana nga Panglawas: Kaugmaon sa Panglawas P7