Умный зуб расскажет все о ваших привычках

Исследователи утверждают, что специальный искусственный зуб нового поколения, активно работающий когда вы едите, пьете, говорите или кашляете, сможет помочь людям точно отслеживать количество и качество потребляемой ими пищи, наряду с контролем за другими аспектами здоровья.

В ходе эксперимента ученые использовали зубной цемент для того, чтобы зафиксировать специальные датчики на зубах восьми добровольцев. Датчики представляли собой акселерометры, измерявшие движения в трех измерениях.

Исследователи покрыли их стоматологической смолой, чтобы защитить от контакта со слюной. Тонкие провода, подключенные к датчикам, помогли собрать информацию.

В процессе эксперимента добровольцы жевали жевательную резинку, выпили бутылку воды, кашляли и читали научно-познавательную статью. На каждый вид деятельности у участников уходило около 40 секунд.

Как искусственный интеллект влияет на нашу жизнь

"Наш рот – это дверь к пониманию здоровья человека, то есть наше питьевое и пищевое поведение проливает свет на диету, которой придерживается человек", - рассказывает Хао Хуа Чу (Hao-hua Chu), ученый из национального тайваньского университета (National Taiwan University) в Тайбэе.

"Частота нашего кашля также повествует о здоровье, ровно как и количество времени, проведенное за разговорами, расскажет о социальной активности, которая определенным образом связана со здоровьем".

Каждое из действий "перемещает" зуб в уникальном направлении. В конце эксперимента ученые отгадывали, что делает тот или иной доброволец, основываясь исключительно на показаниях датчиков, без контакта с самим человеком.

Точность составила 93,8 процента. Чу отметил, что на создание "умного" зуба его вдохновила 11-летняя дочь. "К сожалению, в силу обстоятельств, ей часто приходится посещать стоматолога. Это заставило меня задуматься о том, существует ли способ интеграции цифровых технологий в искусственные зубы?".

Созданная компьютером форма жизни развивает интеллект

Ученые также использовали съемные зубные протезы и встраивали в них акселерометры. Будущий прототип будет включать в себя небольшое Bluetooth устройство, способное беспроводным образом передавать данные на близлежащие мобильные устройства для анализа.

"В будущем стоматолог сможет вам предложить два варианта искусственных зубов: либо традиционный искусственный зуб, либо "умный" зуб, который сможет фиксировать и анализировать все, что вы делаете", - продолжает Чу.

"В наших планах также стоит создание небольшого энергетического устройства, которое сможет, как минимум, в течение суток питать датчики". Более того, по мере усовершенствования умный зуб будет в состоянии определить даже то, что именно съел человек.

Чу и его коллеги презентовали свою работу 11 сентября на международном симпозиуме переносных компьютерных устройств в Швейцарии.

Стоит заметить, что помимо "умного" зуба с каждым годом ученые постепенно приближаются к созданию "бионического" человека. Сегодня, как никогда ранее мы можем воссоздавать некоторые органы и различные части тела.

Итак, на что же наука способна сегодня?

Когда ты слеп, то способность отличать хотя бы день от ночи и возможность различать очертания предметов, имеет огромное значение. Как протез сетчатки Argus II, проходящий в настоящее время тестирование в FDA, так и система, разработанная гарвардским научным сотрудником Джоном Пезарисом (John Pezaris), учитывают основные правила получения человеком визуальной информации с помощью камеры, которая обрабатывает ее и посылает по беспроводному каналу к имплантированным электродам.

Бионический глаз дает слепому зрение

Argus II работает на базе электродов, встроенных в глаз, которые помогают людям с частично потерявшей работоспособность сетчаткой. Система доктора Пезариса находится еще на ранних этапах создания, и подразумевает получение полноценного глаза, который сможет посылать визуальные данные прямо в мозг.

Обе системы с большей вероятностью смогут помочь тем людям, кто не был слепым от рождения, потому что их мозг умеет обрабатывать соответствующую информацию. "Визуальная часть мозга для нормального развития нуждается в визуальной информации".

Начиная с 1960-х годов ученые знали о наличии белков, которые могут провоцировать рост костной ткани для того, чтобы заменить ее отсутствующие или поврежденные части. К сожалению, данная технология никогда не работала на все 100 процентов, потому как растущая костная ткань часто принимала неправильную форму, или же кость начинала расти там, где ее не должно было быть.

Удивительные медицинские технологии будущего, которые уже изобретены

В 2005 году исследователи из UCLA (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) сумели решить эту проблему, используя специально разработанный белок, способный инициировать рост костной ткани только в конкретных типах клеток.

Называемый UCB -1, новый белок в настоящее время используется для создания костей, которые могут "заполнять" пробелы в обездвиженных отделах позвоночника, освобождая пациентов от сильной боли в спине.

"Искусственная поджелудочная железа, способная контролировать уровень сахара в крови человека, а также регулировать уровень инсулина для удовлетворения потребностей организма, скорее всего, появится на рынке в течение ближайших нескольких лет", - рассказывает Ааарон Ковальски (Aaron Kowalski), старший научный сотрудник стратегических исследовательских проектов в детском фонде для диабетиков (Juvenile Diabetes Research Foundation).

Ученый объясняет, что устройство первоначально будет представлять собой сочетание двух уже существующих на сегодняшний день технологий: инсулиновая помпа и контроллер глюкозы. Препарат поможет инсулинозависимым диабетикам вести нормальный образ жизни, а также спасти людей от опасных побочных эффектов, связанных со слишком высоким или слишком низким количеством сахара в крови.

"Человеческий язык – это очень мощное оружие, однако, крайне субъективное", - говорит Дин Нейкирк (Dean Neikirk), профессор информатики и электротехники в университете штата Техас в Остине.

Когда компании по производству продуктов питания хотят воссоздавать один и тот же вкус постоянно, они обращаются за помощью к электронному языку, устройству, разработанному командой Нейкирка. Оно помогает им анализировать химические составляющие того или иного продукта и создать точный вкус строго по рецепту.

"Электронный" язык использует микросферы и крошечные датчики, которые меняют цвет в зависимости от заданных целей, таких как, например, определение содержания некоторых видов сахаров.

В результате получилась система, которую невозможно заменить человеком, говорящим: "Это вкусно!", но которая со 100-процентной надежностью проверит составляющие продукта и удостоверится во вкусе.

Инвалиды теперь могут использовать протезы рук, так же, как если бы они пользовались собственной рукой: с помощью силы мысли. Бионическая рука, разработанная доктором Тоддом Кюкеном (Todd Kuiken), специалистом реабилитационного института Чикаго, подключает к здоровым нервам мозга своеобразный двигатель, который используется для запуска работы отсутствующей конечности человека.

Искусственный чувствительный палец разработан европейскими учеными

Эти нервы перенаправляют сигналы в другую область тела, а именно в регион грудной клетки, где нервные импульсы "собираются" электродами бионической руки. Когда пациент решает сделать какое-либо действие своей бионической рукой, нервные импульсы, которые бы участвовали в управлении собственной рукой, направляют протез туда, куда нужно его владельцу.

В настоящее время команда доктора Кюкена работает над усовершенствованием руки. В будущем рука сможет чувствовать перемены температуры и вибрации.

Вряд ли вы знаете, что колено – это часть тела, которая думает сама за себя. Однако, разработчики коленных протезов с искусственным интеллектом Хью Герр (Hugh Herr) и Ари Вилкенфильд (Ari Wilkenfeld) говорят о том, что у колена действительно есть свой собственный разум.

С самого начала своего существования электронная система работы колена должна была быть запрограммированной техником сразу после того, как пациент впервые "надевал" его. Колено же, созданное сегодня, само по себе проецирует реалистичные движения, изучая с помощью датчиков, как человек ходит.

Данная система позволяет ходить с протезом намного легче, при этом, нога не так быстро утомляется.

Людям с отказавшими почками, главная функция которых удалять токсины из крови и поддерживать уровень жидкости в организме, требуется регулярное подключение на несколько часов к диализному аппарату, размер которого достаточно большой.

Однако, с портативной искусственной почкой, небольшой и довольно легкой, чтобы быть закрепленной с помощью системы ремней на теле человека, ситуация меняется.

Несмотря на свой маленький размер, автоматизированная, портативная искусственная почка, разработанная Мартином Робертсоном (Martin Roberts) и Дэвидом Ли (David Lee) из UCLA на самом деле работает лучше, чем традиционный диализный аппарат, потому как может быть использована 24 часа в сутки, семь дней в неделю.

Иногда, когда лекарству нужно попасть четко в определенное место организма, таблетки или уколы могут не справиться с поставленной задачей. Дэниел Хаммер (Daniel Hammer), профессор биоинженерии в университете Пенсильвании предложил свой метод: искусственные клетки, изготовленные из полимеров, с легкостью имитирующие путь, который проделывают белые кровяные тельца, передвигаясь по организму.

Таким образом, лекарства с помощью искусственных клеток доставляются именно туда, куда нужно, что облегчает борьбу со многими серьезными заболеваниями, включая рак.

Эректильная дисфункция лишает мужчину одной из важнейших радостей жизни, но Энтони Атала (Anthony Atala) и его команда из университета Уэйк Форест (Wake Forest University) создали метод, который вернет мужчину к жизни.

В 2006 году им удалось вырастить новые кавернозные тела, губчатую ткань, которая наполняется кровью во время эрекции. Эксперимент проделывался на самцах кроликов, у которых эта ткань была удалена. Новая ткань была выращена из собственных клеток кроликов, и спустя месяц они вернулись к выполнению того, что у них получается лучше всего.

Замена части мозга – это не такое простое действо, как замена конечности, однако, в ближайшем будущем это будет иметь место быть. Теодор Бергер (Theodore Berger), профессор университета Южной Калифорнии, создал компьютерный чип, который может выполнять работу гиппокампа, части мозга, отвечающей за кратковременную память и за пространственное мышление.

Гиппокамп часто оказывается поврежденным в результате таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера или инсульт, поэтому его имплантат сможет поддерживать нормальное функционирование человека, который в противном случае остался бы инвалидом.

Данный имплантат еще находится на стадии тестирования.