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仿生技术:让人造器官更加天然

2013年03月18日 09:17
来源:人民日报

皮肤

加州大学的研究人员发明了一种能够感应压力的电子皮肤,其基体是一种聚合树脂制成的胶片,表面有黏性,覆盖有发挥信号感知和传导作用的一种锗硅混合纳米线,在纳米线上安装纳米级传感器,再覆盖一种对压力敏感的橡胶。电子皮肤极为敏感,一只蝴蝶轻轻落在上面也能感应到。这种电子皮肤将来有望帮助使用假肢的病人恢复触觉。

英国布里斯托大学的科学家们研制出一种人造肌肉,能够复制天然肌肉的活动,并且具有非常强的视觉效果。科学家们有望在此基础上创造出很多新技术,制造出能改变颜色进行伪装的智能服装以及让人体冬暖夏凉的“智能”皮肤。

心脏

用人造心脏来替代病变或损坏的心脏一直是医学界的梦想。如今,人造心脏的临床应用已成为可能。法国Carmat医药公司预计在明年将新型人造心脏推广到欧洲市场。这种人造心脏经历15年的研发,表面由人造制品和动物组织制成,由两个小型电动马达驱动。在植入病人胸腔后,通过感应器上收集到的信息来模仿真实器官的各种反应,并通过皮肤上或插在病人耳朵后面的电磁感应器,驱动控制器来操作人造心脏。

2011年,英国男子克里斯·马歇尔由于心脏动脉狭窄,接受了植入性左心室辅助装置手术。自此之后,马歇尔就有了一颗独特的“电子心脏”。由于这颗“电子心脏”需要由两个电池驱动,而电池的电量只能维持4个小时,所以马歇尔随时随地都会找电源为自己的心脏“充电”。

大脑

人体大脑的完全复制目前还没法做到,但大脑起搏器的技术已有所突破。

老年痴呆症、中风和帕金森综合征等无不使大脑处于停顿状态,失去对身体的控制能力。科学家们发现,大脑起搏器是通过电脉冲刺激大脑局部神经便可使患者在一定程度上恢复身体知觉,因此医生将导线植入大脑特定位置,利用脑部节律器发出的电波刺激,来调节脑部不正常的活动讯息,控制身体运动紊乱症状。这项技术除了被应用于以上三种疾病,还被用来治疗抑郁症与强迫症,均收到一定疗效。不过,大脑起搏器涉及的技术在医学界仍存很大争议,一些专家质疑其能否长期产生效用甚至彻底根治疾病。

(作者为中科院中国现代化研究中心副研究员)

[责任编辑:杜苗] 标签:Carmat 仿生技术 人造肌肉
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