Quantumrun

MKOPO WA PICHA: Quantumrun

Mwisho wa majeraha ya kudumu ya kimwili na ulemavu: Mustakabali wa Afya P4

David Tal, Mchapishaji, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Jumanne, 09/15/2020 - 05:38

Ili kukomesha majeraha ya kudumu, ya kimwili, jamii yetu inapaswa kufanya chaguo: Je, tunamchezea Mungu kwa biolojia yetu ya kibinadamu au tunakuwa sehemu ya mashine?

Kufikia sasa katika mfululizo wetu wa Mustakabali wa Afya, tumeangazia mustakabali wa dawa na kuponya magonjwa. Na ingawa ugonjwa ndio sababu ya kawaida tunayotumia mfumo wetu wa utunzaji wa afya, sababu zisizo za kawaida zinaweza kuwa mbaya zaidi.

Iwapo ulizaliwa na ulemavu wa kimwili au unapata jeraha ambalo linazuia kwa muda au kabisa uhamaji wako, chaguo za afya zinazopatikana sasa ili kukutibu mara nyingi huwa na mipaka. Hatujapata zana za kurekebisha kikamilifu uharibifu uliofanywa na jeni mbovu au majeraha makubwa.

Lakini kufikia katikati ya miaka ya 2020, hali hii ya hali ilivyo itabadilika kichwani. Shukrani kwa maendeleo katika uhariri wa jenomu uliofafanuliwa katika sura iliyotangulia, pamoja na maendeleo katika kompyuta na roboti zenye uwezo mdogo, enzi hii udhaifu wa kudumu wa kimwili utafikia kikomo.

Mtu kama mashine

Linapokuja suala la majeraha ya kimwili ambayo yanahusisha kupoteza kiungo, wanadamu wana faraja ya kushangaza kwa kutumia mashine na zana kurejesha uhamaji. Mfano ulio wazi zaidi, wa bandia, umekuwa ukitumika kwa milenia, unaorejelewa kwa kawaida katika fasihi ya kale ya Kigiriki na Kirumi. Mnamo 2000, wanaakiolojia waligundua mzee wa miaka 3,000. mabaki ya mummified ya mwanamke mtukufu wa Misri ambaye alivaa kidole bandia cha mbao na ngozi.

Kwa kuzingatia historia hii ndefu ya kutumia werevu wetu kurejesha kiwango fulani cha uhamaji wa kimwili na afya, haipaswi kushangaa kwamba kutumia teknolojia ya kisasa kurejesha uhamaji kamili kunakaribishwa bila maandamano hata kidogo.

Smart prosthetics

Kama ilivyoelezwa hapo juu, wakati uwanja wa prosthetics ni wa zamani, pia imekuwa polepole kufuka. Miongo michache iliyopita imeona maboresho katika starehe na mwonekano wao kama wa maisha, lakini ni katika muongo mmoja na nusu tu uliopita ambapo maendeleo ya kweli yamepatikana katika nyanja hii kuhusiana na gharama, utendakazi na utumiaji.

Kwa mfano, ambapo mara moja ingegharimu hadi $100,000 kwa kiungo bandia, watu sasa wanaweza tumia vichapishi vya 3D kuunda viungo bandia maalum (katika baadhi ya matukio) kwa chini ya $1,000.

Wakati huo huo, kwa watumiaji wa miguu bandia ambao wanaona vigumu kutembea au kupanda ngazi kwa kawaida, makampuni mapya wanatumia uga wa biomimicry kujenga viungo bandia ambavyo vinatoa uzoefu wa asili zaidi wa kutembea na kukimbia, huku pia wakikata mkondo wa kujifunza unaohitajika kutumia vifaa hivi bandia.

Suala jingine la miguu ya bandia ni kwamba watumiaji mara nyingi huipata maumivu kwa kuvaa kwa muda mrefu, hata ikiwa imeundwa maalum. Hiyo ni kwa sababu dawa bandia zinazobeba uzito hulazimisha ngozi na nyama ya mtu aliyekatwa kuzunguka kisiki chake kusagwa kati ya mfupa wake na kiungo bandia. Chaguo moja la kusuluhisha suala hili ni kusakinisha aina ya kiunganishi cha ulimwengu wote moja kwa moja kwenye mfupa wa mtu aliyekatwa mguu (sawa na vipandikizi vya macho na meno). Kwa njia hiyo, miguu ya bandia inaweza “kuchujwa kwenye mfupa” moja kwa moja. Hii huondoa ngozi kwenye maumivu ya mwili na pia huruhusu mtu aliyekatwa kununua aina mbalimbali za bandia zinazozalishwa kwa wingi ambazo hazihitaji tena kuzalishwa kwa wingi.

Lakini moja ya mabadiliko ya kusisimua zaidi, hasa kwa watu waliokatwa miguu na mikono au mikono bandia, ni matumizi ya teknolojia inayoendelea kwa kasi inayoitwa Brain-Computer Interface (BCI).

Harakati ya kibiolojia inayoendeshwa na ubongo

Ilijadiliwa kwanza katika yetu Mustakabali wa Kompyuta mfululizo, BCI inahusisha kutumia kipandikizi au kifaa cha kuchanganua ubongo ili kufuatilia mawimbi ya ubongo wako na kuyahusisha na amri za kudhibiti chochote kinachoendeshwa na kompyuta.

Kwa kweli, labda haujagundua, lakini mwanzo wa BCI tayari umeanza. Walemavu wa miguu sasa kupima viungo vya roboti kudhibitiwa moja kwa moja na akili, badala ya kupitia vihisi vilivyounganishwa kwenye kisiki cha mvaaji. Vile vile, watu wenye ulemavu mkali (kama vile quadriplegics) wako sasa kutumia BCI kuelekeza viti vyao vya magurudumu vyenye injini na kuendesha silaha za roboti. Kufikia katikati ya miaka ya 2020, BCI itakuwa kiwango cha kusaidia watu waliokatwa viungo na watu wenye ulemavu kuishi maisha ya kujitegemea zaidi. Na kufikia mwanzoni mwa miaka ya 2030, BCI itakuwa imeimarika vya kutosha kuruhusu watu walio na majeraha ya uti wa mgongo kutembea tena kwa kupeleka amri zao za mawazo ya kutembea kwenye torso yao ya chini kupitia implant ya mgongo.

Bila shaka, kutengeneza viungo bandia vya kisasa sio tu vipandikizi vya siku zijazo vitatumika.

Vipandikizi vya Smart

Vipandikizi sasa vinajaribiwa ili kuchukua nafasi ya viungo vyote, kwa lengo la muda mrefu la kuondoa nyakati za kusubiri ambazo wagonjwa hukabiliana nazo wanaposubiri upandikizaji wa wafadhili. Miongoni mwa vifaa vinavyozungumzwa zaidi kuhusu uingizwaji wa chombo ni moyo wa bionic. Miundo kadhaa imeingia sokoni, lakini kati ya inayoahidi zaidi ni kifaa kinachosukuma damu kuzunguka mwili bila mapigo ya moyo … inatoa maana mpya kabisa kwa wafu wanaotembea.

Pia kuna aina mpya kabisa ya vipandikizi vilivyoundwa ili kuboresha utendaji wa binadamu, badala ya kumrudisha mtu katika hali ya afya. Aina hizi za vipandikizi tutashughulikia katika yetu Mustakabali wa Mageuzi ya Binadamu mfululizo.

Lakini inahusiana na afya, aina ya mwisho ya kupandikiza ambayo tutataja hapa ni vipandikizi vya udhibiti wa afya vya kizazi kijacho. Zifikirie kama visaidia moyo ambavyo hufuatilia mwili wako kikamilifu, shiriki bayometriki zako na programu ya afya kwenye simu yako, na inapohisi mwanzo wa ugonjwa hutoa dawa au mikondo ya umeme ili kusawazisha mwili wako.

Ingawa hii inaweza kuonekana kama Sci-Fi, DARPA (mkono wa juu wa utafiti wa kijeshi wa Marekani) tayari inafanya kazi katika mradi unaoitwa. ElectRx, kifupi cha Maagizo ya Umeme. Kulingana na mchakato wa kibiolojia unaojulikana kama neuromodulation, kipandikizi hiki kidogo kitafuatilia mfumo wa neva wa pembeni wa mwili (neva zinazounganisha mwili na ubongo na uti wa mgongo), na inapogundua usawa unaoweza kusababisha ugonjwa, itaachilia umeme. misukumo ambayo itasawazisha mfumo huu wa fahamu pamoja na kuuchochea mwili kujiponya.

Nanoteknolojia kuogelea kupitia damu yako

Nanoteknolojia ni mada kubwa ambayo ina matumizi katika nyanja mbali mbali na tasnia. Kiini chake, ni neno pana la aina yoyote ya sayansi, uhandisi, na teknolojia ambayo hupima, kubadilisha au kujumuisha nyenzo kwa kiwango cha nanomita 1 na 100. Picha hapa chini itakupa hisia ya kiwango cha nanotech kinachofanya kazi ndani.

Katika muktadha wa afya, nanotech inachunguzwa kama zana ambayo inaweza kuleta mapinduzi katika huduma ya afya kwa kuchukua nafasi ya dawa na upasuaji mwingi mwishoni mwa miaka ya 2030.

Kwa njia nyingine, fikiria unaweza kuchukua vifaa bora zaidi vya matibabu na ujuzi unaohitajika kutibu ugonjwa au kufanya upasuaji na uweke ndani ya dozi ya saline - kipimo ambacho kinaweza kuhifadhiwa kwenye bomba la sindano, kusafirishwa popote, na kudungwa kwa mtu yeyote anayehitaji. ya huduma ya matibabu. Ikifaulu, inaweza kufanya yote tuliyojadili katika sura mbili za mwisho za mfululizo huu kuwa ya kizamani.

Ido Bachelet, mtafiti mkuu katika nanorobotics ya upasuaji, maono siku ambapo upasuaji mdogo unahusisha tu daktari kudunga sindano iliyojaa mabilioni ya nanoboti zilizopangwa tayari katika eneo lengwa la mwili wako.

Nanoboti hizo zingeenea kupitia mwili wako kutafuta tishu zilizoharibiwa. Baada ya kupatikana, wangetumia vimeng'enya kukata seli za tishu zilizoharibiwa mbali na tishu zenye afya. Seli zenye afya za mwili basi zingechochewa ili kutoa seli zilizoharibiwa na kutengeneza upya tishu karibu na tundu lililoundwa kutokana na kuondolewa kwa tishu iliyoharibiwa. Nanoboti zinaweza hata kulenga na kukandamiza seli za neva zinazozunguka ili kupunguza ishara za maumivu na kupunguza kuvimba.

Kutumia mchakato huu, nanobots hizi pia zinaweza kutumika kushambulia aina mbalimbali za saratani, pamoja na virusi mbalimbali na bakteria ya kigeni ambayo inaweza kuambukiza mwili wako. Na ingawa nanoboti hizi bado zimesalia angalau miaka 15 kutoka kwa kupitishwa kwa matibabu kwa watu wengi, kazi ya teknolojia hii tayari inaendelea sana. Maelezo hapa chini yanaonyesha jinsi nanotech inaweza siku moja kuunda upya miili yetu (kupitia MwanaharakatiPost.com):

Dawa ya kuzaliwa upya

Kwa kutumia neno mwavuli, dawa ya kuzaliwa upya, tawi hili la utafiti hutumia mbinu ndani ya nyanja za uhandisi wa tishu na baiolojia ya molekuli kurejesha utendakazi wa tishu na viungo vilivyo na ugonjwa au kuharibiwa. Kimsingi, dawa ya kuzaliwa upya inataka kutumia seli za mwili wako kujirekebisha, badala ya kubadilisha au kuongeza seli za mwili wako kwa vifaa vya bandia na mashine.

Kwa njia, njia hii ya uponyaji ni ya asili zaidi kuliko chaguzi za Robocop zilizoelezwa hapo juu. Lakini kutokana na maandamano na maswala yote ya kimaadili ambayo tumeona yameibua miongo miwili iliyopita juu ya vyakula vya GMO, utafiti wa seli shina, na hivi majuzi zaidi uundaji wa binadamu na uhariri wa jenomu, ni sawa kusema kwamba dawa ya kuzaliwa upya itakabiliwa na upinzani mkubwa.

Ingawa ni rahisi kutupilia mbali maswala haya moja kwa moja, ukweli ni kwamba umma una uelewa wa ndani zaidi na angavu wa teknolojia kuliko ilivyo baiolojia. Kumbuka, dawa bandia zimekuwepo kwa milenia; kuwa na uwezo wa kusoma na kuhariri jenomu kumewezekana tu tangu 2001. Ndiyo maana watu wengi wangependelea kuwa cyborgs kuliko kuwa na jenetiki yao "iliyopewa na Mungu" kuchezewa.

Ndio maana, kama huduma ya umma, tunatumai muhtasari mfupi wa mbinu za urekebishaji wa dawa hapa chini utasaidia kuondoa unyanyapaa wa kumchezea Mungu. Kwa utaratibu wa ubishani mdogo kwa wengi:

Kubadilisha umbo seli za shina

Pengine umesikia mengi kuhusu seli shina katika miaka michache iliyopita, mara nyingi si katika mwanga bora. Lakini kufikia 2025, seli shina zitatumika kuponya aina mbalimbali za hali ya kimwili na majeraha.

Kabla ya kueleza jinsi zitakavyotumiwa, ni muhimu kukumbuka kwamba seli shina hukaa katika kila sehemu ya mwili wetu, zikingoja kuitwa kuchukua hatua kurekebisha tishu zilizoharibika. Kwa hakika, chembe trilioni 10 zinazounda mwili wetu zilitokana na seli shina za mwanzo kutoka ndani ya tumbo la uzazi la mama yako. Kadiri mwili wako unavyokua, seli hizo za shina maalum katika seli za ubongo, seli za moyo, seli za ngozi, n.k.

Siku hizi, wanasayansi sasa wanaweza kugeuza karibu kundi lolote la seli katika mwili wako kurudi kwenye seli shina asili. Na hilo ni jambo kubwa. Kwa kuwa seli za shina zinaweza kubadilika kuwa seli yoyote katika mwili wako, zinaweza kutumika kuponya karibu jeraha lolote.

Kilichorahisishwa mfano ya seli shina kazini inahusisha madaktari kuchukua sampuli za ngozi za waathiriwa wa kuungua, kuzigeuza kuwa seli shina, kukuza safu mpya ya ngozi katika sahani ya petri, na kisha kutumia ngozi hiyo mpya kupandikiza/kuchukua nafasi ya ngozi iliyoungua ya mgonjwa. Katika kiwango cha juu zaidi, seli shina kwa sasa zinajaribiwa kama matibabu ya kutibu ugonjwa wa moyo na hata kuponya uti wa mgongo wa watu waliopooza, kuwaruhusu kutembea tena.

Lakini moja ya matumizi makubwa zaidi ya seli shina hutumia teknolojia mpya ya uchapishaji ya 3D.

3D bioprinting

3D bioprinting ni matumizi ya kimatibabu ya uchapishaji wa 3D ambapo tishu hai huchapishwa safu kwa safu. Na badala ya kutumia plastiki na metali kama vichapishaji vya kawaida vya 3D, vichapishaji vya 3D hutumia (ulikisia) seli shina kama nyenzo ya ujenzi.

Mchakato wa jumla wa kukusanya na kukuza seli shina ni sawa na mchakato ulioainishwa kwa mfano wa mwathirika wa kuungua. Hata hivyo, mara seli shina za kutosha zinapokuzwa, zinaweza kulishwa kwenye kichapishi cha 3D ili kuunda zaidi umbo la kikaboni la 3D, kama vile ngozi mbadala, masikio, mifupa, na, hasa, wanaweza pia. vyombo vya kuchapisha.

Viungo hivi vilivyochapishwa vya 3D ni aina ya hali ya juu ya uhandisi wa tishu ambayo inawakilisha mbadala wa kikaboni kwa vipandikizi vya viungo bandia vilivyotajwa hapo awali. Na kama viungo hivyo vya bandia, viungo hivi vilivyochapishwa siku moja vitapunguza uhaba wa michango ya viungo.

Hiyo ilisema, viungo hivi vilivyochapishwa pia vinawasilisha faida ya ziada kwa tasnia ya dawa, kwani viungo hivi vilivyochapishwa vinaweza kutumika kwa majaribio sahihi zaidi na ya bei nafuu ya dawa na chanjo. Na kwa kuwa viungo hivi huchapishwa kwa kutumia seli shina za mgonjwa, hatari ya mfumo wa kinga ya mgonjwa kukataa viungo hivi hupungua sana ikilinganishwa na viungo vilivyotolewa kutoka kwa wanadamu, wanyama, na vipandikizi fulani vya mitambo.

Zaidi katika siku zijazo, kufikia miaka ya 2040, vichapishi vya hali ya juu vya 3D vitachapisha viungo vyote vinavyoweza kuunganishwa tena kwenye kisiki cha waliokatwa viungo, na hivyo kufanya viungo bandia kutotumika.

Tiba ya jeni

Kwa tiba ya jeni, sayansi huanza kuharibu asili. Hii ni aina ya matibabu iliyoundwa kurekebisha shida za maumbile.

Ikifafanuliwa kwa urahisi, tiba ya jeni inahusisha kuwa na jenomu (DNA) yako mfuatano; kisha kuchambuliwa ili kupata jeni zenye kasoro zinazosababisha ugonjwa; kisha kubadilishwa/kuhaririwa kuchukua nafasi ya kasoro hizo na jeni zenye afya (siku hizi kwa kutumia zana ya CRISPR iliyoelezwa katika sura iliyotangulia); na hatimaye kurejesha jeni hizo ambazo sasa ni zenye afya tena ndani ya mwili wako ili kuponya ugonjwa huo.

Mara baada ya kukamilika, tiba ya jeni inaweza kutumika kutibu magonjwa mbalimbali, kama vile saratani, UKIMWI, cystic fibrosis, hemophilia, kisukari, ugonjwa wa moyo, hata kuchagua ulemavu wa kimwili kama vile. uziwi.

Uhandisi wa maumbile

Utumizi wa huduma ya afya ya uhandisi jeni huingia katika eneo la kijivu halisi. Kitaalamu, ukuzaji wa seli shina na tiba ya jeni zenyewe ni aina za uhandisi wa kijenetiki, ingawa ni mpole. Hata hivyo, matumizi ya uhandisi wa chembe za urithi ambayo yanahangaisha watu wengi yanahusisha uundaji wa viumbe vya kibinadamu na uhandisi wa watoto wabunifu na watu wenye nguvu zaidi kuliko wanadamu.

Mada hizi tutaziachia mfululizo wetu wa Mustakabali wa Mageuzi ya Binadamu. Lakini kwa madhumuni ya sura hii, kuna programu moja ya uhandisi jeni ambayo haina utata ... vizuri, isipokuwa wewe ni vegan.

Hivi sasa, kampuni kama United Therapeutics zinafanyia kazi nguruwe wahandisi wa vinasaba na viungo ambavyo vina jeni za binadamu. Sababu ya kuongeza jeni hizi za binadamu ni kuepusha viungo hivi vya nguruwe kukataliwa na mfumo wa kinga ya binadamu aliyepandikizwa.

Baada ya kufanikiwa, mifugo inaweza kukuzwa kwa kiwango kikubwa ili kutoa kiasi kisicho na kikomo cha viungo vya uingizwaji vya "kupandikiza xeno" kutoka kwa mnyama hadi kwa mwanadamu. Hii inawakilisha mbadala wa viungo bandia na vilivyochapishwa vya 3D hapo juu, na faida ya kuwa nafuu zaidi kuliko viungo vya bandia na zaidi pamoja kiufundi kuliko viungo vya 3D vilivyochapishwa. Hayo yamesemwa, idadi ya watu walio na sababu za kimaadili na kidini kupinga aina hii ya utengenezaji wa viungo itahakikisha kuwa teknolojia hii haitumiki kama kawaida.

Hakuna majeraha ya kimwili na ulemavu tena

Kwa kuzingatia orodha ya nguo ya mbinu za matibabu ya kiteknolojia dhidi ya kibaolojia ambayo tumejadili hivi punde, kuna uwezekano kwamba enzi ya kudumu majeraha ya kimwili na ulemavu yataisha kabla ya katikati ya miaka ya 2040.

Na ingawa ushindani kati ya mbinu hizi za matibabu ya kipenyo hautaisha kamwe, kwa ujumla, athari zao za pamoja zitawakilisha mafanikio ya kweli katika huduma ya afya ya binadamu.

Kwa kweli, hii sio hadithi nzima. Kufikia hatua hii, mfululizo wetu wa Mustakabali wa Afya umechunguza mipango iliyotabiriwa ya kuondoa magonjwa na majeraha ya kimwili, lakini vipi kuhusu afya yetu ya akili? Katika sura inayofuata, tutajadili kama tunaweza kutibu akili zetu kwa urahisi kama miili yetu.