Robotachtige prothetische ledematen maken langzaam grote sprongen in het bevorderen van het proces om mensen met ontbrekende ledematen de mobiliteit en functionaliteit in hun dagelijks leven te laten herwinnen. Er zijn echter nog steeds enkele significante beperkingen in de manier waarop het prothetische proces wordt gebruikt en de methoden die worden gebruikt om menselijke bewegingen na te bootsen. Dat gaat allemaal veranderen dankzij twee onderzoekers van het bewegingscontrolelaboratorium van het Department of Computer Science and Engineering van de Universiteit van Washington.

ZME Wetenschap rapporteert dat twee onderzoekers, Zhe Xu en Emanuel Todorov, onderzoek doen naar het gebruik van biomimetische robotica om de menselijke hand te emuleren met 1:1 beweging met behulp van een synthetisch replicaat. Het klinkt misschien verwarrend, maar als je het eenmaal in actie ziet, is het erg indrukwekkend. Je kunt de demonstratie bekijken met een kort fragment uit Vimeo.

Het belangrijkste doel van Xu en Todorov is om de menselijke hand letterlijk na te bootsen in de vorm van een biomechanisch aanhangsel, dit omvat de botstructuur, de spieren, de pezen en functionele elektronische zenuwen om signalen te verzenden voor juiste reacties en reacties, zoals aangetoond in de filmpje hierboven.

Volgens Xu willen ze de robotprothese zo kunnen verbeteren dat deze uiteindelijk een 1:1 responstiming en -functionaliteit mogelijk zal maken, niet anders dan hoe echte mensen hun echte ledematen gebruiken, zoals opgemerkt in het ZME-artikel, stelt Xu...

“De controle over prothetische handen is in wezen afhankelijk van het menselijk brein. Daarom zouden dezelfde neuroprothetische technologieën effectiever kunnen zijn als het ontwerp van de prothese meer zou lijken op zijn biologische tegenhanger. Biocompatibele materialen kunnen nu worden geprint om botstructuren te vormen, er zijn biologisch afbreekbare kunstmatige ligamenten gebruikt om de gescheurde voorste kruisbanden te vervangen, menselijke spieren zijn met succes gekweekt in een petrischaaltje en perifere zenuwen kunnen ook worden geregenereerd onder de juiste omstandigheden. Al deze veelbelovende technologieën vereisen geschikte steigers voor de groei van getransplanteerde cellen. We gaan samenwerken met onderzoekers uit de biologie en weefseltechnologie om het potentieel ervan verder te onderzoeken om te dienen als een biogefabriceerd apparaat/scaffold in de opkomende gebieden van neuroprotheses en regeneratie van ledematen.”

Biomechanische regeneratie van ledematen klinkt als iets uit de wereld Deus Ex, hè? Nou, het is al echt.

Zoals blijkt uit een rapport van Wetenschap vrijdagzijn wetenschappers erin geslaagd levende cellen nauwkeurig in 3D te printen.

In het artikel wordt opgemerkt dat wetenschappers oren, botten en spierstructuren uit levende cellen hebben kunnen repliceren met behulp van 3D-printers. Dit proces werd door Xu in het bovenstaande citaat aangegeven als iets waaraan ze zouden moeten samenwerken met andere biologen om biologisch afbreekbare onderdelen te maken die levend weefsel verweven met biomechanische prothetische onderdelen.

Het organische materiaal zorgt ervoor dat de biologische mimetische eigenschappen op de robotonderdelen kunnen worden toegepast, wat effectief een bijna 1:1 beweging tussen de drager en de prothese zou opleveren. Het zou wetenschappers in wezen in staat stellen ledematen te regenereren met een mix van synthetisch gegenereerd organisch materiaal en robotachtige prothetische ledematen.

Er zijn al verschillende instituten die regelmatig 3D-printers gebruiken om betaalbare prothetische ledematen te printen, nu is er de toevoeging van 3D-geprinte cellen en biomimetische bionica die allemaal kunnen worden gecombineerd om mogelijk een werkend aanhangsel te maken dat niet anders functioneert dan een echt ledemaat .

De toekomst van ledemaatvervanging en ledemaatregeneratie ziet er tamelijk rooskleurig uit. Gamers die merken dat ze cijfers of aanhangsels missen die nodig zijn om te gamen met 1:1 precisiemobiliteit, kunnen binnenkort een oplossing voor hun problemen hebben in de vorm van biomimetische prothesen.