醫(yī)學(xué)與仿生
仿生皮膚
每年有數(shù)以百萬計的人被燒傷，治療的方法中需要植皮，這是一個既漫長又容易受損的治療過程，因為病人需要面對兩大難題，一是沒有合適的移植組織，二是生理上能否接受移植的皮膚。
醫(yī)生從病人身上取得好些健全細(xì)胞，然后再在實驗室將這些細(xì)胞進(jìn)行大量繁殖，為了組成組織，提供一個這些細(xì)胞需要的架構(gòu)來讓它們繁殖，直至它們變成一個立體細(xì)胞。
整個的繁殖皮膚的過程，用了一種叫做透明質(zhì)酸的物質(zhì)。透明質(zhì)酸是在人類組織中可找著的一種多糖，尤其是在皮膚。我們稍微改良它的化學(xué)成分，并改變它成為復(fù)雜的生物原料，這提供了一個理想的骨架，來激增“成織維細(xì)胞”，以產(chǎn)生新一代人造皮膚。這種方法更可用來重建好像人類耳朵這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
由于所提取的物質(zhì)是來自本身皮膚的，所以絕對合乎自然的準(zhǔn)則，從病人身體上抽出細(xì)胞，一經(jīng)接種到骨架之上，便會認(rèn)定它們既有的自然環(huán)境，并開始繁殖。
, 百拇醫(yī)藥
由一個只有一平方厘米大小的活組織檢查樣本，可以在兩周內(nèi)生殖出足夠覆蓋整個成人身體的皮膚，簡直可以稱為細(xì)胞工廠。
大致工作流程為：
1、首先要從病人身上取出皮膚樣本，分割出真皮和表皮，并從中取出某些細(xì)胞放在實驗室里進(jìn)行繁殖；
2、稍后這些細(xì)胞便被放置到不同的支架之上，其中體積較厚和富有彈性的是從真皮中抽取出來的細(xì)胞，而另外一些體積較薄的是從表皮中抽取出來的細(xì)胞，這些細(xì)胞即時開始繁殖；
3、然后，已繁殖好的人造皮膚，包裝妥當(dāng)后送回到醫(yī)院；
4、進(jìn)行移植手術(shù)，醫(yī)生將真皮放在適當(dāng)?shù)囊浦参恢谩Ｓ蛇@個時候開始，這些細(xì)胞繼續(xù)繁殖，逐步地復(fù)原這塊真皮，以求建立一個完整的血管網(wǎng)絡(luò)；
5、然后再將這塊含有表皮細(xì)胞的薄膜放到適當(dāng)?shù)奈恢蒙�，利用激光去將這片含有表皮細(xì)胞的薄膜貼在真皮之上，這兩片皮層在一個月后會自動消失，只留下來修復(fù)完好的皮膚。
, 百拇醫(yī)藥
仿生肌肉
目前，由于多種新材料的問世，如形狀記憶合金、形狀記憶樹脂、高分子凝膠的應(yīng)用發(fā)展，使人的肌肉仿生在功能與力量上接近了常人，可以說，未來人工肌肉必有廣泛的前景。
人類的肌肉是由稱為肌動蛋白與肌凝蛋白的纖維所構(gòu)成的，只要分解微量的化學(xué)物質(zhì)（ATP，三磷酸腺苷）就能產(chǎn)生巨大的能量，是一種能源效率相當(dāng)高的驅(qū)動裝置。若將肌肉的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在機(jī)器人上是種高難度的挑戰(zhàn)。人工肌肉以收縮動作來發(fā)揮動力，其功能跟人類的肌肉一樣，只要改變?nèi)斯ぜ∪獾臍鈮�，手臂就會伸縮，全部重量僅60至200克，卻能發(fā)揮2000倍的張力。由于使用人工肌肉的關(guān)系，重量變得出乎想象的輕。以噴漆機(jī)器人“SOFTBOY”手臂為例，它的重量約30公斤，僅為使用馬達(dá)、皮帶、鏈條或油壓汽缸之手臂的1/10。
目前，日本工業(yè)技術(shù)院計劃把對肌肉活動的研究提升至分子的水平，希望通過對分子的研究促使對人工肌肉活動的研究�！叭裟芡ㄟ^對分子的研究，進(jìn)而了解肌肉的結(jié)構(gòu)，做出人工肌肉的話，就可以全新的原理做出驅(qū)動裝置�！狈律∪獠粌H可用于殘疾人假肢，也可裝在機(jī)器人上。
, http://www.www.srpcoatings.com
國際上某些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開發(fā)出一種老人看護(hù)用床邊用餐輔助手臂，裝有以合成纖維被覆橡膠管的人工肌肉。在高齡化社會正式來臨之前，看護(hù)設(shè)施、護(hù)士嚴(yán)重不足的今天，這種看護(hù)手臂正好可助一臂之力。
仿生眼
隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷提高，越來越多的殘疾人的生活因此而得到改善�，F(xiàn)在，科學(xué)家正在探索運(yùn)用最新的芯片技術(shù)設(shè)計一種供盲人使用的仿生眼。
視網(wǎng)膜疾病，如黃斑退化，是致盲的一大原因。一般來說，患者的角膜、晶體、視神經(jīng)都是完好的，阻擋視覺信號進(jìn)入大腦的是受損的視網(wǎng)膜感光細(xì)胞。因此，如果能夠人工“架橋”，將完好的部分連接起來，就可以使患者恢復(fù)一定的光感和視力。
目前正在研究之中的一種人工眼采用微電子技術(shù)，在三毫米見方的芯片上放置四至五千個微型太陽能電池。當(dāng)光線通過角膜、晶體，達(dá)到視網(wǎng)膜時，這些微型太陽能電池將其強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成不同的電信號，通過視神經(jīng)傳送給視覺中樞�，F(xiàn)在人工眼還只能傳送黑白圖像，并且只限于動物實驗的階段。不過，研究人員相信隨著太陽能電池體積的不斷減小，人工眼的功效也會迅速提高，最終使盲人重見光明。
, 百拇醫(yī)藥
此外，美國麻省理工學(xué)院的一個研究小組正在發(fā)展一種人工眼雛形，利用體外的輸入工具和體內(nèi)的芯片相結(jié)合，給患者提供更精密的圖像。具體來說，一個微型的攝像機(jī)拍攝圖像，將其編碼，通過激光傳送給移植體內(nèi)的芯片。然后，人造的光傳感器將圖像轉(zhuǎn)換成電子信號用以刺激視神經(jīng)。
仿生眼皮
一些患者由于癌癥或其它意外，有時會失去單眼的眼球甚至眼皮。對這些患者進(jìn)行外科整形，難度往往很大。雖然可為患者配備人造眼球，但現(xiàn)有人造眼皮一般難以做到隨另一只正常眼睛的眨動而運(yùn)動。這不僅影響到外科整形后的眼部效果，有時甚至?xí)虼私o患者造成一定心理陰影。研究人員最近研制的仿生上眼皮，不僅能隨正常眼睛的眨動而同步開合，而且美容效果也不錯。
仿生眼皮由具有彈性的乳膠薄膜制成，可與人造眼球配合使用。仿生眼皮通過細(xì)微的聚酰胺線與一微型馬達(dá)相連，驅(qū)動微型馬達(dá)的電池則安放于人造眼球后部的微型丙烯酸膠囊之中。當(dāng)另一只正常眼睛眨動時，其肌肉運(yùn)動所發(fā)出信號可啟動微型馬達(dá)工作。
, 百拇醫(yī)藥
仿生芯片控制人體細(xì)胞
仿生芯片也稱細(xì)胞芯片，是由健康的人體細(xì)胞與一個電子集成電路芯片經(jīng)特殊方法結(jié)合起來的微型裝置，它比頭發(fā)絲還要細(xì)微。它的原理是當(dāng)細(xì)胞面臨一定的電壓時，細(xì)胞膜微孔就會張開，具有滲透性。通過計算機(jī)控制微型裝置中的芯片，即可達(dá)到控制該健康細(xì)胞活動的目的。
由于細(xì)胞芯片裝置能夠精確地控制細(xì)胞膜微孔開啟與關(guān)閉，從而能夠借此更好地掌握原本比較難以把握的基因療法。具體的說，可以在根本不影響周圍細(xì)胞的情況下，對目標(biāo)基因或細(xì)胞進(jìn)行基因?qū)�、蛋白質(zhì)提取等研究。
未來的細(xì)胞芯片將有望具有下列功能：
1、能夠精確調(diào)節(jié)電壓，以便激活不同的人體組織細(xì)胞，包括從肌肉、骨骼到人腦的細(xì)胞；
2、能夠批量生產(chǎn)，把它們植入人體，以取代或修補(bǔ)人體病變細(xì)胞組織，解決數(shù)千種人類疾病難題。
, http://www.www.srpcoatings.com
生物醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為，這種芯片裝置為細(xì)胞研究提供了重要的實驗工具。仿生芯片裝置更精確更容易地做到了控制細(xì)胞活動。
仿生電子人
在人體上安裝了假肢、人造電子仿生組織或器官等醫(yī)療和通信裝置后，人體會有些什么反應(yīng)呢？這些裝置所具有的生理功能又怎樣呢？英國BT實驗室研制成功的仿生電子人，為這方面的研究提供了一種新工具。
仿生電子人是由一些人造電子仿生組織或器官組裝而成，具有脈搏，可用來檢測人造電子仿生組織或器官的功能。有關(guān)醫(yī)學(xué)研究工作者認(rèn)為，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將會有越來越多的人造電子仿生組織或器官代替人體上已喪失功能的膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、心臟、耳朵和皮膚等組織或器官。估計在不遠(yuǎn)的將來，科學(xué)家們將會研制出人造電子仿生肺、人造電子仿生肝和人造電子仿生胰等人造電子仿生器官。
人體上安裝的人造電子仿生組織或器官中包含有存儲體，該存儲體能下載無線電信號。所以，如果人造電子仿生組織或器官出了問題，被安裝者也不必去醫(yī)院，因為醫(yī)生可以通過發(fā)送無線電信號來改變?nèi)嗽祀娮臃律M織或器官中的程序，從而遠(yuǎn)程“醫(yī)治”“有病”的人造電子仿生組織或器官。
此外，仿生電子人也戴有若干信息和通信裝置。比如，仿生電子人戴上了存儲有自身有關(guān)信息的“智能手鐲”。而且，仿生電子人可以使用可戴式電腦的日期也不會太遠(yuǎn)。
仿生電子人將幫助醫(yī)學(xué)研究工作者檢測各種人造電子仿生組織或器官的生理功能。大多數(shù)人造電子仿生組織或器官的運(yùn)轉(zhuǎn)需要電能。英國BT實驗室正在試制一種特殊的背心。如果仿生電子人穿上了這樣的背心，該背心就可為仿生電子人供應(yīng)電能，未來的仿生電子人或許可以邁開腳步行走乃至奔跑起來。
, 百拇醫(yī)藥
每年有數(shù)以百萬計的人被燒傷，治療的方法中需要植皮，這是一個既漫長又容易受損的治療過程，因為病人需要面對兩大難題，一是沒有合適的移植組織，二是生理上能否接受移植的皮膚。
醫(yī)生從病人身上取得好些健全細(xì)胞，然后再在實驗室將這些細(xì)胞進(jìn)行大量繁殖，為了組成組織，提供一個這些細(xì)胞需要的架構(gòu)來讓它們繁殖，直至它們變成一個立體細(xì)胞。
整個的繁殖皮膚的過程，用了一種叫做透明質(zhì)酸的物質(zhì)。透明質(zhì)酸是在人類組織中可找著的一種多糖，尤其是在皮膚。我們稍微改良它的化學(xué)成分，并改變它成為復(fù)雜的生物原料，這提供了一個理想的骨架，來激增“成織維細(xì)胞”，以產(chǎn)生新一代人造皮膚。這種方法更可用來重建好像人類耳朵這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
由于所提取的物質(zhì)是來自本身皮膚的，所以絕對合乎自然的準(zhǔn)則，從病人身體上抽出細(xì)胞，一經(jīng)接種到骨架之上，便會認(rèn)定它們既有的自然環(huán)境，并開始繁殖。
, 百拇醫(yī)藥
由一個只有一平方厘米大小的活組織檢查樣本，可以在兩周內(nèi)生殖出足夠覆蓋整個成人身體的皮膚，簡直可以稱為細(xì)胞工廠。
大致工作流程為：
1、首先要從病人身上取出皮膚樣本，分割出真皮和表皮，并從中取出某些細(xì)胞放在實驗室里進(jìn)行繁殖；
2、稍后這些細(xì)胞便被放置到不同的支架之上，其中體積較厚和富有彈性的是從真皮中抽取出來的細(xì)胞，而另外一些體積較薄的是從表皮中抽取出來的細(xì)胞，這些細(xì)胞即時開始繁殖；
3、然后，已繁殖好的人造皮膚，包裝妥當(dāng)后送回到醫(yī)院；
4、進(jìn)行移植手術(shù)，醫(yī)生將真皮放在適當(dāng)?shù)囊浦参恢谩Ｓ蛇@個時候開始，這些細(xì)胞繼續(xù)繁殖，逐步地復(fù)原這塊真皮，以求建立一個完整的血管網(wǎng)絡(luò)；
5、然后再將這塊含有表皮細(xì)胞的薄膜放到適當(dāng)?shù)奈恢蒙�，利用激光去將這片含有表皮細(xì)胞的薄膜貼在真皮之上，這兩片皮層在一個月后會自動消失，只留下來修復(fù)完好的皮膚。
, 百拇醫(yī)藥
仿生肌肉
目前，由于多種新材料的問世，如形狀記憶合金、形狀記憶樹脂、高分子凝膠的應(yīng)用發(fā)展，使人的肌肉仿生在功能與力量上接近了常人，可以說，未來人工肌肉必有廣泛的前景。
人類的肌肉是由稱為肌動蛋白與肌凝蛋白的纖維所構(gòu)成的，只要分解微量的化學(xué)物質(zhì)（ATP，三磷酸腺苷）就能產(chǎn)生巨大的能量，是一種能源效率相當(dāng)高的驅(qū)動裝置。若將肌肉的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在機(jī)器人上是種高難度的挑戰(zhàn)。人工肌肉以收縮動作來發(fā)揮動力，其功能跟人類的肌肉一樣，只要改變?nèi)斯ぜ∪獾臍鈮�，手臂就會伸縮，全部重量僅60至200克，卻能發(fā)揮2000倍的張力。由于使用人工肌肉的關(guān)系，重量變得出乎想象的輕。以噴漆機(jī)器人“SOFTBOY”手臂為例，它的重量約30公斤，僅為使用馬達(dá)、皮帶、鏈條或油壓汽缸之手臂的1/10。
目前，日本工業(yè)技術(shù)院計劃把對肌肉活動的研究提升至分子的水平，希望通過對分子的研究促使對人工肌肉活動的研究�！叭裟芡ㄟ^對分子的研究，進(jìn)而了解肌肉的結(jié)構(gòu)，做出人工肌肉的話，就可以全新的原理做出驅(qū)動裝置�！狈律∪獠粌H可用于殘疾人假肢，也可裝在機(jī)器人上。
, http://www.www.srpcoatings.com
國際上某些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開發(fā)出一種老人看護(hù)用床邊用餐輔助手臂，裝有以合成纖維被覆橡膠管的人工肌肉。在高齡化社會正式來臨之前，看護(hù)設(shè)施、護(hù)士嚴(yán)重不足的今天，這種看護(hù)手臂正好可助一臂之力。
仿生眼
隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷提高，越來越多的殘疾人的生活因此而得到改善�，F(xiàn)在，科學(xué)家正在探索運(yùn)用最新的芯片技術(shù)設(shè)計一種供盲人使用的仿生眼。
視網(wǎng)膜疾病，如黃斑退化，是致盲的一大原因。一般來說，患者的角膜、晶體、視神經(jīng)都是完好的，阻擋視覺信號進(jìn)入大腦的是受損的視網(wǎng)膜感光細(xì)胞。因此，如果能夠人工“架橋”，將完好的部分連接起來，就可以使患者恢復(fù)一定的光感和視力。
目前正在研究之中的一種人工眼采用微電子技術(shù)，在三毫米見方的芯片上放置四至五千個微型太陽能電池。當(dāng)光線通過角膜、晶體，達(dá)到視網(wǎng)膜時，這些微型太陽能電池將其強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成不同的電信號，通過視神經(jīng)傳送給視覺中樞�，F(xiàn)在人工眼還只能傳送黑白圖像，并且只限于動物實驗的階段。不過，研究人員相信隨著太陽能電池體積的不斷減小，人工眼的功效也會迅速提高，最終使盲人重見光明。
, 百拇醫(yī)藥
此外，美國麻省理工學(xué)院的一個研究小組正在發(fā)展一種人工眼雛形，利用體外的輸入工具和體內(nèi)的芯片相結(jié)合，給患者提供更精密的圖像。具體來說，一個微型的攝像機(jī)拍攝圖像，將其編碼，通過激光傳送給移植體內(nèi)的芯片。然后，人造的光傳感器將圖像轉(zhuǎn)換成電子信號用以刺激視神經(jīng)。
仿生眼皮
一些患者由于癌癥或其它意外，有時會失去單眼的眼球甚至眼皮。對這些患者進(jìn)行外科整形，難度往往很大。雖然可為患者配備人造眼球，但現(xiàn)有人造眼皮一般難以做到隨另一只正常眼睛的眨動而運(yùn)動。這不僅影響到外科整形后的眼部效果，有時甚至?xí)虼私o患者造成一定心理陰影。研究人員最近研制的仿生上眼皮，不僅能隨正常眼睛的眨動而同步開合，而且美容效果也不錯。
仿生眼皮由具有彈性的乳膠薄膜制成，可與人造眼球配合使用。仿生眼皮通過細(xì)微的聚酰胺線與一微型馬達(dá)相連，驅(qū)動微型馬達(dá)的電池則安放于人造眼球后部的微型丙烯酸膠囊之中。當(dāng)另一只正常眼睛眨動時，其肌肉運(yùn)動所發(fā)出信號可啟動微型馬達(dá)工作。
, 百拇醫(yī)藥
仿生芯片控制人體細(xì)胞
仿生芯片也稱細(xì)胞芯片，是由健康的人體細(xì)胞與一個電子集成電路芯片經(jīng)特殊方法結(jié)合起來的微型裝置，它比頭發(fā)絲還要細(xì)微。它的原理是當(dāng)細(xì)胞面臨一定的電壓時，細(xì)胞膜微孔就會張開，具有滲透性。通過計算機(jī)控制微型裝置中的芯片，即可達(dá)到控制該健康細(xì)胞活動的目的。
由于細(xì)胞芯片裝置能夠精確地控制細(xì)胞膜微孔開啟與關(guān)閉，從而能夠借此更好地掌握原本比較難以把握的基因療法。具體的說，可以在根本不影響周圍細(xì)胞的情況下，對目標(biāo)基因或細(xì)胞進(jìn)行基因?qū)�、蛋白質(zhì)提取等研究。
未來的細(xì)胞芯片將有望具有下列功能：
1、能夠精確調(diào)節(jié)電壓，以便激活不同的人體組織細(xì)胞，包括從肌肉、骨骼到人腦的細(xì)胞；
2、能夠批量生產(chǎn)，把它們植入人體，以取代或修補(bǔ)人體病變細(xì)胞組織，解決數(shù)千種人類疾病難題。
, http://www.www.srpcoatings.com
生物醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為，這種芯片裝置為細(xì)胞研究提供了重要的實驗工具。仿生芯片裝置更精確更容易地做到了控制細(xì)胞活動。
仿生電子人
在人體上安裝了假肢、人造電子仿生組織或器官等醫(yī)療和通信裝置后，人體會有些什么反應(yīng)呢？這些裝置所具有的生理功能又怎樣呢？英國BT實驗室研制成功的仿生電子人，為這方面的研究提供了一種新工具。
仿生電子人是由一些人造電子仿生組織或器官組裝而成，具有脈搏，可用來檢測人造電子仿生組織或器官的功能。有關(guān)醫(yī)學(xué)研究工作者認(rèn)為，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將會有越來越多的人造電子仿生組織或器官代替人體上已喪失功能的膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、心臟、耳朵和皮膚等組織或器官。估計在不遠(yuǎn)的將來，科學(xué)家們將會研制出人造電子仿生肺、人造電子仿生肝和人造電子仿生胰等人造電子仿生器官。
人體上安裝的人造電子仿生組織或器官中包含有存儲體，該存儲體能下載無線電信號。所以，如果人造電子仿生組織或器官出了問題，被安裝者也不必去醫(yī)院，因為醫(yī)生可以通過發(fā)送無線電信號來改變?nèi)嗽祀娮臃律M織或器官中的程序，從而遠(yuǎn)程“醫(yī)治”“有病”的人造電子仿生組織或器官。
此外，仿生電子人也戴有若干信息和通信裝置。比如，仿生電子人戴上了存儲有自身有關(guān)信息的“智能手鐲”。而且，仿生電子人可以使用可戴式電腦的日期也不會太遠(yuǎn)。
仿生電子人將幫助醫(yī)學(xué)研究工作者檢測各種人造電子仿生組織或器官的生理功能。大多數(shù)人造電子仿生組織或器官的運(yùn)轉(zhuǎn)需要電能。英國BT實驗室正在試制一種特殊的背心。如果仿生電子人穿上了這樣的背心，該背心就可為仿生電子人供應(yīng)電能，未來的仿生電子人或許可以邁開腳步行走乃至奔跑起來。
, 百拇醫(yī)藥
百拇醫(yī)藥網(wǎng) http://www.www.srpcoatings.com/html/Dir/2002/11/19/4040.htm