Evolution på nästa nivå: Förbättra den mänskliga kroppen med anthrobotar, organiska transistorer, hjärnimplantat och mer

Teknologisk innovation sker i en hisnande, snabb takt inom alla områden av våra liv och elektrifierar samt förbättrar den mänskliga kroppen på djupgående sätt. En mängd banbrytande genombrott görs outtröttligt för att förbättra vår mänskliga kropp, så det är inte förvånande att marknaden för mänsklig förstärkning förväntas explodera till ett förbluffande värde på 645,9 miljarder dollar år 2030, en kraftig ökning från cirka 143 miljarder dollar år 2022.

Förbättrade fysiska och kognitiva förmågor är inte längre bara ett futuristiskt koncept gömt i science fiction; istället har flitig forskning och robusta investeringar banat vägen för banbrytande verktyg och prototyper, vilket sömlöst gör mänsklig förstärkning mer tillgänglig och praktisk.

Så, idag ska vi se vad det handlar om och vilken typ av experiment och innovation som pågår inom detta område!

Vad är mänsklig förstärkning?

För att börja med handlar mänsklig förstärkning i grunden om att förbättra den mänskliga kroppen, med målet att öka vår förmåga eller produktivitet. Också kallad Human 2.0, uppnås denna förbättring av förmågan att utföra både mentala och fysiska handlingar med hjälp av externa verktyg eller genom att integrera dem i våra kroppar.

Redan nu kan vi se bärbara enheter som smartphones och smartklockor, integrerade delar av våra dagliga rutiner, som avsevärt förbättrar vår kommunikationsförmåga. På samma sätt används andra externa verktyg som glasögon, mikroskop och mycket känsliga mikrofoner aktivt för att förstärka mänskliga förmågor.

Det finns många andra olika former av teknologier för mänsklig förbättring som gradvis tar sig in på marknaden och omfattar ett brett spektrum, inklusive:

• Genterapi
• Hjärn-datorgränssnitt (BCI)
• Hjärnimplantat
• 3D-bioprintning
• Organiska transistorer
• Robotar
• Virtuella agenter
• Förstärkt verklighet (AR)
• Cyberutrustning

Samtidigt katalyserar framväxten av artificiell intelligens (AI) ytterligare utvecklingen inom denna sektor. Från en enkel proteslimb till en fullt AI‑styrd cyborg möjliggör teknologin att vi avsevärt kan förbättra mänsklig potential.

Nu ska vi ta en djupare titt på allt som pågår i denna industri och hur olika innovationer hjälper till att främja mänskliga förmågor.

Teknologier för mänsklig utveckling 

Moderna framsteg inom vetenskap och teknik har lett till en mängd lösningar för att förbättra den mänskliga kroppen. Dessa teknologier, som beskrivs nedan, hjälper till att övervinna kroppens begränsningar, antingen tillfälligt eller permanent, genom naturliga eller konstgjorda medel.

Bärbara enheter

Bärbar interaktiv teknik erbjuder en sömlös och sofistikerad integration med den fysiska och digitala världen omkring oss, och förenar de två riken utan ansträngning. Den ger oss intuitiva, lättanvända förlängningar som förvandlar interaktioner med smarta objekt till en flytande, andra naturen. Dessutom ger den oss viktig, aktuell data och filtrerar smart bort allt onödigt brus, så att vi är fokuserade på det som verkligen betyder något.

De är inte nya, men deras adoption har definitivt ökat, med ABI Research som förutspår 1,9 miljarder dollar fram till 2025 på exoskelettmarknaden, en typ av förstärkt teknik som förbättrar mänsklig prestation. Exoskelett används för industriella ändamål inom bygg- och tillverkningssektorn samt för rehabilitering inom fysioterapi.

En annan produkt i denna linje är smarta glasögon, som samlar resurser för att hjälpa oss navigera på webben. Jättar som Meta arbetar aggressivt med detta, och Netflix (NFLX ) samt AccuWeather har redan sina appar optimerade för smarta glasögon. Vissa e‑glasögon är utrustade med kameror för att producera bilder på framsidan och kan kopplas till hjärnan. Intelligenta glasögon kan dessutom låta dig ringa, spela in rörelser och ge GPS‑navigering, väderinformation och till och med förändringar i din kropp.

I översättningssegmentet låter Timekettle dig bli polyglot med ett knapptryck. Samtidigt omvandlar rörelsespråköversättare teckenspråk till tal och kan under kommande år utvecklas till mobilappar.

Klicka för listan över de bästa bärbara hälsoövervakningsföretagen att investera i.

Organiska transistorer 

Organiska transistorer framträder som lovande kandidater för biosensorapplikationer tack vare deras biokompatibilitet, flexibilitet och omfattande bearbetningsmöjligheter. Dessa enheter förlitar sig på interaktion mellan aktiva lager och målanalyt.

Hittills har utvecklingen av biosensorer baserade på organiska transistorer varit utmanande; dock börjar de senaste framstegen hjälpa till att övervinna dessa hinder. Nyckelstrategier som används inkluderar molekylär design, sammansättning av organiska halvledare och biologiska receptorer samt undertryckning av Debye‑skärmningseffekten.

Forskare har förbättrat prestandan hos dessa organiska transistorer, som fungerar som switchar, genom att vända deras design från den konventionella horisontella till en sidledes. Till exempel, en ny typ av enhet kallad organisk elektrokemisk transistor (OECT) switchar genom att kontrollera antalet positiva laddningar (elektroner) i ett halvledande polymer via joner från en elektrolyt.

Samtidigt har forskare vid Tufts University Silklab skapat transistorer i mikrodatorstorlek som kan upptäcka och svara på biologiska tillstånd och miljön. Istället för isoleringsmaterial har denna enhet silkesfibroin, som kan deponeras exakt på ytor och sedan, med hjälp av andra kemiska och biologiska molekyler, enkelt modifieras och dess egenskaper kan förändras. Med detta utvecklade teamet en mycket känslig och ultrarapid andningssensor för att upptäcka vissa kardiovaskulära och pulmonella sjukdomar.

Tidigare i år har forskare vid Columbia Engineering också utvecklat den första fristående, anpassningsbara, organiska bioelektroniska enheten, som är 100 gånger mindre än ett mänskligt hår och kan inte bara samla in och överföra neurofysiologiska hjärnsignaler utan också förse enheten med den nödvändiga energin för dess funktion.

Anthrobotar

En annan teknik som hjälper mänsklig förbättring är anthrobotar, som är människoliknande robotar. Senast har forskare demonstrerat deras potential inom läkning och regenerativ medicin genom att skapa dessa biologiska, självmonterande robotar från mänskliga trakealceller men utan genetisk modifiering. Dessa flercelliga robotar kan vara allt från hårtjocklek till pennspetsstorlek och är kapabla till rörelse och att främja neuronväxt.

Dessa robotar, som forskare uppgav, är skapade från grodembryoceller kallade Xenobots. Dessa enheter kan navigera genom passager, registrera all information och samla material. Dessutom kan de läka sig själva från skador och dessutom reproducera sig själva. Dessa botar kan ytterligare hjälpa till att förstå hur genomet och miljön samverkar för att skapa vävnader, organ och lemmar samt hur man återställer dem med regenerativa behandlingar.

Det finns också nanobotar, som möjliggör exakt interaktion med nano‑objekt och kan vara betydande inom den medicinska industrin. Dessa enheter placeras i den mänskliga kroppen för att utföra funktioner som ökar immuniteten.

Proteser 

Ett annat sätt att förbättra den mänskliga kroppen genom mänsklig förstärkning sker via replikering, där tekniken nu har förmågan att ersätta komprometterade mänskliga förmågor. Till exempel kan proteser som efterliknar en lem utföra uppgifter på ett sätt som är slående likt den ursprungliga lemmen, och blir därmed en viktig enhet för mänskligt bruk. Dessa enheter möjliggör inte bara för personer med missbildningar att utföra rutinuppgifter utan även att uppvisa hög skicklighet.

Det kan vara så enkelt som lyftutrustningsförstärkning, som tillhandahåller bestick för äldre vuxna eller personer med tremor eller begränsad rörlighet, eller fingerproteser för dem som drabbats av en olycka eller amputation. Till exempel specialiserar sig Naked Prosthetics på skräddarsydda handproteser som ger användarna mycket hög fingerfärdighet.

Teknologiska framsteg förenklar också skapandet av dessa proteser. Inom detta område revolutionerar 3D‑utskrift designprocessen och omvandlar den till ett helt digitalt arbetsflöde. Processen innebär att fånga en lem med en 3D‑skanning via en digital skanner och sedan använda CAD‑programvara för att generera en personlig designprofil, som sömlöst kan importeras till en 3D‑skrivare för tillverkning av anpassade protesfötter.

Hjärnimplantat 

När det gäller hjärnimplantat revolutionerar företag som Elon Musks Neuralink sättet som den mänskliga hjärnan interagerar med datorer. Företaget förbereder sig för närvarande för mänskliga tester av sin hjärnchip‑implantation, efter att ha fått godkännande från den amerikanska livsmedels‑ och läkemedelsmyndigheten (FDA). Samtidigt utforskar andra företag som Kernel och NextMind sätt att möjliggöra detta utan att behöva invasiva metoder som kirurgi.

Även om det finns allvarliga bekymmer kring BCI har den också potential att låsa upp neuronens förmågor. Hjärnimplantat har enorma löften för behandling av neurologiska sjukdomar som Parkinsons sjukdom, epilepsi och kronisk smärta. De är också avgörande inom områden som neuromodulering, styrning av protesenheter och övervakning av hjärnaktivitet.

Hjärnchip kan dessutom vara avgörande för behandling av sömnstörningar och förbättring av minnet genom specifik organstimulering och neurofeedback. Framöver kan vi föreställa oss deras användning för att utöka människans förmåga att lagra mer information, vilket ger förbättrade kapaciteter.

Klicka här för att lära dig mer om hjärnimplantat.

Bioprintning

Sedan finns bioprintning, som får mycket uppmärksamhet. Det innebär skapandet av organiska vävnader, såsom organ, ben och hud, med hjälp av 3D‑utskriftstekniker. Även om denna teknik fortfarande är i sina tidigaste stadier, är företag som TissueLabs aktivt engagerade i att bygga mänskliga organ och vävnader i laboratoriet, vilket omdefinierar den medicinska industrin. År 2022 uppnådde kirurger i Texas ett milstolpe genom att implantera en 3D‑bioprintad struktur av en patients öra på dem.

Inom detta område används olika tekniker som bio‑bläck‑baserad 3D‑utskrift, extrusions‑baserad 3D‑bioprintning, laser‑assisterad 3D‑bioprintning och stereolitografisk‑baserad 3D‑bioprintning för att utveckla bioartificiella organ.

Samtidigt fokuserar företag som Altos Labs och Calico Labs på åldrande‑teknik. I strävan efter detta mål har Altos Labs utvecklat specialiserade cellterapier, särskilt de som baseras på inducerade pluripotenta stamceller.

Klicka här för listan över de bästa 3D‑bioprintningsaktierna.

Artificiell intelligens

Från kommunikation, finans, sjukvård och rekrytering till konst, underhållning, mat och mode omvandlar AI olika områden av våra liv, vilket avsevärt ökar våra möjligheter som människor och förbättrar den mänskliga kroppen på enastående sätt. I detta sammanhang har DeepMind, som köpts upp av Google, utvecklat en AI kallad Alphafold som syftar till att förutsäga strukturen hos proteiner, vilket förbättrar vår förmåga att bekämpa sjukdomar och utveckla läkemedel, och därmed förbättrar mänsklig hälsa.

AI, i kombination med neurala implantat, används också för att behandla störningar som epilepsi och Parkinsons. Det gör det genom att extrahera djup information och sedan aktivera de neurala implantaten vid den mest optimala tidpunkten. Tillämpningen av denna teknik kan också förbättra vår förståelse av hjärnan och öka kognitiva förmågor genom att direkt gränssnitta med och stimulera specifika hjärnregioner.

Dessutom finns AI‑assistenter som kan agera på våra vägnar, baserat på våra beteendemönster och preferenser, för att utföra uppgifter från enkla till komplexa på ett effektivt sätt. Dessa system kan vara särskilt fördelaktiga för äldre personer och personer med funktionsnedsättningar, med specialisering på att assistera specifika kroppsfunktioner.

Integrationen av AI med robotik leder också till utvecklingen av kirurgiska robotar utrustade med inbyggd optik för extra sensorisk information. Dessa robotar kan utföra högkvalificerade operationer och hjälpa kirurger att uppnå större precision, särskilt i komplexa ingrepp som neurokirurgi.

Klicka här för att lära dig allt om investeringar i artificiell intelligens.

Företag som utvecklar teknologier för att förbättra den mänskliga kroppen 

Alla dessa framsteg är inte begränsade till bara stora teknikföretag; många små och medelstora företag, särskilt startups, är aktiva deltagare i denna revolution. Så låt oss titta på några framstående namn inom detta område:

1. BrainGate

Företaget implanterar mikroelektroder i hjärnan, vilket möjliggör för personer med ryggmärgsskador, hjärnstamsstroke och ALS att styra externa enheter som datorer enbart genom att tänka på dem. År 2021 visade företagets kliniska prövning användningen av högbandbredds‑BCI utrustad med externa trådlösa sändare. Nyligen uppnådde BrainGate ett betydande genombrott i att återställa tal för individer som förlorat sin förmåga att tala på grund av förlamning, med hastigheter som närmar sig den konversativa takten på 160 ord per minut.

2. Synchron

Utvecklaren av Stentrode‑BCI‑implantatet, som använder blodkärl för att fånga signaler från hjärnan, fokuserar främst på att behandla neurologiska störningar och återställa förlorade funktioner hos patienter med svår förlamning. Synchron genomför aktivt kliniska prövningar för att bedöma säkerheten och genomförbarheten av sin enhet, som möjliggör patientstyrt hjärnkontroll. Noterbart är att företaget, med stöd av investerare inklusive USA:s försvarsdepartement och DARPA, blev det första att framgångsrikt implantera en BCI i en mänsklig patient förra året.

3. Emotiv

Det USA‑baserade bioinformatikföretaget, känt för sitt arbete med att förstå den mänskliga hjärnan med EEG, tillverkar för närvarande intuitiva bärbara neuro‑headsets. Dessa är specifikt designade för skalbar mänsklig hjärnforskning. Emotiv erbjuder också tillgång till professionell hjärndata. Dess VD och grundare, Tan Le, föreställer sig att denna data används för att ”spåra beteende‑ och kognitiv prestation”, vilket möjliggör skapandet av mer personliga produkter.

Andra företag som är involverade i mänsklig förstärkning inkluderar Google, Raytheon, Apple (AAPL ), Microsoft (MSFT ), Meta, Samsung Electronics, Neurable, Vuzix Corporation (VUZI ), Blackrock Neurotech, Ekso Bionics , Magic Leap, Temia, Kernel, MindMaze, Rewalk Robotics och Second Sight Medical.

Slutsats

Som vi har sett sker mycket inom förbättring av den mänskliga kroppen för att förstärka mänskliga förmågor och förbättra våra liv. Dock är mänsklig förstärkning inte utan problem; den har faktiskt blivit föremål för växande etiska bekymmer, särskilt med AI:s framsteg och dess ökande beroende av den. Dessutom finns problem i form av orättvis konkurrens, höga kostnader, tillgänglighet, integritet, pålitlighet och säkerhet.

Saken är att människor alltid har strävat efter att förbättra sina naturliga förmågor, och med marknaden för mänsklig förstärkning som ger oss möjligheten och löftet att bli ”supermänniskor” tack vare teknologisk evolution, vill alla vara med. Det är redan en megatrend, så det som är viktigt är att hitta rätt balans mellan teknologisk innovation och användarsäkerhet innan den implementeras i samhället i större skala.