Robotyczne protezy kończyn powoli czynią postępy w procesie umożliwiania osobom z brakującymi kończynami odzyskania mobilności i funkcjonalności w codziennym życiu. Jednakże nadal istnieją pewne istotne ograniczenia dotyczące stopnia zaawansowania procesu protetycznego i metod stosowanych do odwzorowywania ruchu ludzkiego. To wszystko wkrótce się zmieni dzięki dwóm badaczom z laboratorium kontroli ruchu na Wydziale Informatyki i Inżynierii Uniwersytetu Waszyngtońskiego.

ZME Nauka donosi, że dwóch badaczy, Zhe Xu i Emanuel Todorov, rozważa wykorzystanie robotyki biomimetycznej do emulacji ludzkiej ręki ruchem 1:1 przy użyciu syntetycznej repliki. Może to wydawać się zagmatwane, ale gdy zobaczysz to w akcji, robi wrażenie. Możesz obejrzeć demonstrację za pomocą krótkiego klipu z Vimeo.

Głównym celem Xu i Todorova jest dosłowne odtworzenie ludzkiej ręki w formie biomechanicznego wyrostka, obejmującego strukturę kości, mięśnie, ścięgna i funkcjonalne nerwy elektroniczne, aby wysyłać sygnały dotyczące właściwych reakcji i reakcji, jak pokazano w wideo powyżej.

Według Xu chcą móc udoskonalać protezy robotyczne, tak aby ostatecznie umożliwiły czas reakcji i funkcjonalność 1: 1, nie różniące się od tego, w jaki sposób prawdziwi ludzie wykorzystują swoje prawdziwe kończyny, jak zauważono w artykule ZME, stwierdza Xu…

„Kontrola protez rąk opiera się zasadniczo na ludzkim mózgu. Dlatego te same technologie neuroprotetyczne mogłyby być bardziej skuteczne, gdyby konstrukcja protezy była bardziej podobna do jej biologicznego odpowiednika. Biokompatybilne materiały można teraz drukować w celu utworzenia struktur kostnych, biodegradowalne sztuczne więzadła zaczęto zastępować zerwane więzadła krzyżowe przednie, na szalce Petriego z powodzeniem hodowano ludzkie mięśnie, a w odpowiednich warunkach można także regenerować nerwy obwodowe. Wszystkie te obiecujące technologie wymagają odpowiednich rusztowań do wzrostu przeszczepionych komórek. Będziemy współpracować z naukowcami zajmującymi się biologią i inżynierią tkankową, aby dalej badać jego potencjał jako biofabrykowanego urządzenia/rusztowania w powstających dziedzinach neuroprotetyki i regeneracji kończyn”.

Biomechaniczna regeneracja kończyn brzmi jak coś nie tak Deus Ex, co? Cóż, to już jest realne.

Jak zauważono w raporcie autorstwa Nauka piąteknaukowcom udało się dokładnie wydrukować w 3D żywe komórki.

W artykule zauważono, że naukowcom udało się odtworzyć struktury uszu, kości i mięśni z żywych komórek za pomocą drukarek 3D. Proces ten został zasygnalizowany przez Xu w powyższym cytacie jako coś, nad czym musieliby współpracować z innymi biologami, aby wytworzyć biodegradowalne części, które splatają żywą tkankę z biomechanicznymi częściami protetycznymi.

Materiał organiczny umożliwiłby zastosowanie biologicznych właściwości mimetycznych w częściach robota, co skutecznie zapewniłoby ruch niemal 1:1 między użytkownikiem a protezą. Zasadniczo umożliwiłoby to naukowcom regenerację kończyn za pomocą mieszanki syntetycznie wytworzonego materiału organicznego i robotycznych protez kończyn.

Już teraz istnieją różne instytuty, które regularnie korzystają z drukarek 3D do drukowania niedrogich protez kończyn, teraz dodano drukowane w 3D komórki i biomimetyczne bioniki, które można połączyć razem, aby potencjalnie stworzyć działający dodatek, który działa nie inaczej niż prawdziwa kończyna .

Przyszłość wymiany i regeneracji kończyn wygląda raczej jasno. Gracze, którym brakuje cyfr lub przydatków niezbędnych do gry z precyzją mobilności 1:1, mogą wkrótce otrzymać rozwiązanie swoich problemów w postaci protezy biomimetycznej.