Construint l’home de sis milions de dòlars

Les parts del cos substituïbles semblen alguna cosa d'una pel·lícula de ciència-ficció (o de terror). Però, per a aquells que falten extremitats, que necessiten un trasplantament d’òrgans, o tenen problemes de visió o audició, podria suposar un nou contracte d’arrendament a la vida gràcies als enginyers biomèdics que estan a l’altura del repte.

Es podria imaginar un futur en què els humans optin per substituir les parts del cos en funcions per altres que puguin proporcionar-los habilitats sobrehumanes. Però les visions de cyborgs s’obliden ràpidament quan una persona que ha perdut la visió s’ha restablert amb un implant de retina alimentat per microxip o un ballarí professional que va perdre la cama en una tragèdia nacional és capaç de tornar a fer escenaris.

Testant els límits de quant es pot replicar i reemplaçar el cos humà, el psicòleg suís Bertolt Meyer ha treballat amb enginyers de robòtica per crear un robot modelat després d’ell mateix. Meyer té un braç protètic -la ultra revolució i-limb- que es va documentar al documental de la BBC How to Build a Bionic Man . Així doncs, estava ben posicionat per muntar el robot Rex d’una varietat de pròtesis, fins i tot donant-li un sistema circulatori. Quan s'enfronta a un robot amb la seva pròpia visió i un cos frustrantment maldestre, Meyer es mostra inicialment angoixat, però les seves preocupacions es rebutgen ràpidament quan Rex navega bé pel món i atrau admiradors pel camí.

Si bé Rex no ens substitueix del tot en cap moment, serveix de model per al possible quan l’enginy tecnològic compleixi la biologia. Consulteu la nostra presentació de diapositives per obtenir més exemples.

1 pell

La pell artificial pot sentir-se real amb una persona que la toca, però pot no proporcionar molta sensació al receptor del trasplantament. Utilitzant nanopartícules amb capa monocapa, els investigadors de l'Institut Tecnològic d'Israel de Tecnió van crear una pell electrònica que és 10 vegades més sensible al tacte que les alternatives. La pell electrònica és flexible i és capaç de detectar pressió, temperatura i humitat.

• 2 Crani

  Una dona dels Països Baixos que pateix un trastorn ossi tenia un crani engrossidor que li amenaçava la vida. Els metges del Centre Mèdic de la Universitat Utrecht van recórrer a la impressió 3D per crear un nou crani per a ella. Amb la pressió del cervell, desaparegueren les dificultats que tenia amb la visió i el control motor.

  De la mateixa manera, una jove de la Xina va ser salvada per un crani imprès en 3D de titani després de patir un greu cas d’hidrocefàlia. El seu cap havia crescut quatre vegades la seva mida normal. Els metges li van treure part del crani, van drenar el fluid i van substituir l’os per l’implant imprès.



3 Cervell

La restauració de la funció cerebral perduda sol restar al cervell. Però s'ha demostrat que un cerebel artificial en xip restaura la funció cerebral perduda a les rates. A la universitat israeliana de Tel Aviv, els investigadors van desconnectar el cerebel d'una rata, cosa que va evitar que parpellegés en reacció a un estímul. Després d’implantar el xip, van poder ensenyar a la rata a parpellejar com a resposta. Els investigadors creuen que les seves troballes poden anar més enllà de restaurar la funcionalitat i millorar les habilitats del cervell.

Més enllà del model de rata, un equip d’investigació del Centre Mèdic de la Universitat de Pittsburgh va poder externalitzar la funció del braç d’un home que ha estat quadriplègic durant 10 anys fins a un braç robòtic. Implantant dues matrius d’elèctrodes al cervell de l’home i unint un receptor al crani, és capaç de sentir sensació a través del braç i controlar-lo prou perquè pugui aguantar un got i realitzar altres tasques.

Mentrestant, DARPA està estudiant implants cerebrals que puguin donar lloc a millores de les capacitats mentals dels humans. L’organització aposta per 62 milions de dòlars per desenvolupar un implant que transferís dades entre el cervell i els dispositius. L’agència reconeix a l’hora que el seu objectiu pot no ser factible en assenyalar que l’èxit suposaria “avenços integrats en nombroses disciplines com neurociència, biologia sintètica, electrònica de baix consum, fotònica, embalatge i fabricació de dispositius mèdics, enginyeria de sistemes i proves clíniques”.



4 Ulls

Fins i tot quan la visió és de 20/20, no és senzill. Veure una imatge és un procés de diversos passos, no un directe, i es realitza a través d’una delicada xarxa neuronal. A la Universitat de Stanford, els investigadors estan treballant en una pròtesi fotovoltaica de retina per restaurar la vista a aquelles persones que tenen ceguesa resultant de certes afeccions de la retina, com la retinitis pigmentària i la degeneració macular. L’implant estimula les neurones de la retina, completant la part del procés visual que està afectada negativament per malalties degeneratives de la retina. A diferència dels implants anteriors que es basaven en fonts d'alimentació extraoculars, l'implant de l'equip de Stanford aconsegueix la seva potència convertint la llum en corrent elèctric mitjançant un parell de vidres. El sistema es troba en assaigs clínics a l’Hospital Nacional d’ulls Quinze-Vingts de París.



5 Orella

Es diu que quan perds un dels teus sentits, els altres s’aguditzen. En no voler deixar-ho a la prova circumstancial, Rich Lee, que estava perdent la seva visió, tenia uns auriculars implantats a les orelles per un artista de modificació del cos. Els auriculars utilitzen imants que funcionen com altaveus i una bobina per transmetre so i amplifiquen enormement el que Lee escolta perquè pugui navegar pel món mitjançant ecolocalització.



6 mandíbula

Una mandíbula amb sinterització làser i amb impressió 3D es va implantar amb èxit a una dona que es va perdre per culpa d’una infecció òssia. La mandíbula estava composta per milers de capes i es donava un recobriment bioceramic. La solució va ser el treball dels metges de la Universitat Hasselt als Països Baixos.

• 7 Cor artificial

  L’espera d’un donant de cor pot ser una que els pacients no sobrevisquin. Per donar-los més temps, els investigadors van desenvolupar SynCardia, un cor artificial. SynCardia substitueix les vàlvules i els ventricles i funciona amb una font d’alimentació externa, permetent als pacients sortir de l’hospital i continuar la seva vida. Un mot de precaució però: hi ha hagut alguns problemes recentment, entre els quals hi ha una mort que podria haver-se produït a causa de la fallada del compressor.



8 Braç

El Segway no va anar enlloc. Però el seu inventor, Dean Kamen, ha passat a realitzar una pròtesi de braç controlat per la ment. El braç Deka és la mida i el pes d’un braç mitjà i permet el control motor petit petit prou gran que el que els porta a recollir un raïm. El braç es va desenvolupar com a part d’un projecte DARPA i ara ha rebut l’aprovació de la FDA.

• 9 pota

  Hugh Herr té més motivació que la majoria per construir potes biòniques, que les porta. Després de perdre les cames davant de les gelades mentre pujava a la roca, va començar a modificar-ne les pròtesis. Ara és el director del grup de biomecatrònica del MIT Media Lab i ha dirigit un equip que ha fet protètiques per a cames que es mouen de manera més biològica que mecànica. La pròtesi robòtica de turmell-peu que l'equip va dissenyar és el primer que permet una marxa natural.



10 Ronyó

Els investigadors de la Universitat de Ciència i Tecnologia de Huazhong a la Xina han fet uns ronyons en funcionament en miniatura mitjançant la impressió 3D. Estan compostes per un 90 per cent de cèl·lules vives i funcionen gairebé exactament com els ronyons reals. Amb alguns ajustaments i avenços, és possible que algun dia estiguin a punt per a la seva implantació en les persones.