Czym jest Bionika?

 

Bionika

jest to nauka bardzo interdyscyplinarna, badająca budowę organizmów żywych oraz zasady działania i życia tych organizmów. Obecnie pojawiła się ona w pracach sprzężonych z elektroniką, mechaniką, akustyką, aeroakustyką, inżynierią materiałową a nawet naukami ekonomicznymi.

Osoby zajmujące się bioniką są odpowiedzialne za projektowanie i wdrażanie do użytku urządzeń mechanicznych i elektrycznych. Ich zadaniem jest jak najlepsze naśladowanie funkcji organizmu człowieka. W wyniku nieszczęśliwych wypadków lub procesów starzenia niektóre elementy naszego ciała mogą ulec zużyciu. Grono osób korzystających z urządzeń bionicznych dopełniają też żołnierze inwalidzi. Dzięki postępowi technologicznemu nie są skazani na opiekę bliskich, lecz mogą samodzielnie wykonywać codzienne czynności.

Bioniczny człowiek

Całe ciało ludzkie możemy próbować odtworzyć za pomocą kombinacji różnych urządzeń mechanicznych, elektronicznych, a także biologicznych. Wyjątkiem jest mózg, który jest jak na razie nie zastępowalny.

Bioniczne kończyny są to protezy mogące uzyskać sprawność dorównującą sprawności zdrowej kończyny człowieka.  Dzięki nim osoby niepełnosprawne nie muszą być uzależnieni od innych, lecz mają możliwość samodzielnego wykonywania codziennych czynności, a także prowadzenie aktywnego trybu życia.

 

Najbardziej zaawansowane modele nawet z zewnątrz przypominają już ludzkie ciało. Sztuczne kończyny są w stanie odtworzyć naturalny ruch. Nowe techniki dążą do tego by użytkownik mógł poruszyć kończyną siłą woli, czyli impulsami elektrycznymi wysyłanymi bezpośrednio do mózgu.

Bioniczne serce zastępuje w całości narząd pacjenta. Specjalne czujniki, w które zaopatrzone jest bioniczne serce umożliwia przyśpieszenie bicia serca w różnych sytuacjach, np. gdy pacjent przyśpieszy tempo poruszania się. Jest one pokryte chemicznie zmodyfikowanymi tkankami zwierzęcymi oraz tworzywami sztucznymi, które przypominają ludzkie tkanki. Mają one zapobiec powstawaniu skrzepów krwi. Bioniczne serce jest napędzane pneumatycznie.

Implant ślimakowy posiada system składający  się z części wewnętrznej (implant ślimakowy) i zewnętrznej (procesor mowy). Procesor ma za zadanie wychwytywać dźwięki, przekształcić  w sygnały, a następnie przesłać je do cewki nadawczej. Cewka przesyła sygnał przez skórę do części wewnętrznej. Następnie implant ślimakowy przekształca sygnały w prąd i przesyła do tablicy elektrod, które stymulują włókna nerwowe w ślimaku dzięki czemu mózg słyszy dźwięk.

 

 

Implant siatkówki jest to urządzenie, które może przywrócić zdolność widzenia osobom dotkniętym poważnymi chorobami oczu. Składa się on z kamery umieszczonej na specjalnych okularach, modułu zasilania i najważniejszych elementów jakimi są wszczepione w oko elektrody i mikroprocesory. Kamerka rejestruje obraz, a następnie poprzez nadajnik bezprzewodowy przekazuje go do mikroprocesora wszczepionego blisko siatkówki. Ten zamienia obraz w serię zmiennych impulsów elektrycznych, działających poprzez 60 drobnych elektrod na komórki siatkówki, co umożliwia wytworzenie obrazu.

Wykonując różnego rodzaju bioniczne elementy lub bioniczne narządy nie możemy zapominać o kluczowej sprawie jaką jest dobór materiałów. Materiały, które mają znaleźć się w organizmie człowieka muszą być biologicznie obojętnie. Nie mogą powodować powstania odpowiedzi układu immunologicznego.

Autor: Joanna Zakrzewska, studentka V semestru Inżynierii Biomedycznej. 

źródło: czasopismo „Tak to działa”