Wie würde eine lebende Prothese funktionieren?

Dies ist ein etwas schwer zu erklärendes Konzept, praktisch wie eine Art Symbiose, bei der sich zwei Organismen gemeinsam entwickeln, der eine erhält Transport, fast kostenlose Nährstoffe und relative Sicherheit und der andere erhält die Möglichkeit, verlorene Gliedmaßen durch den Körper eines bestimmten Teils zu ergänzen des Körpers aus der "lebenden Prothese".

Ich denke, die Art der prothetischen Kreatur wird den größten Nutzen ziehen, da Sie die meiste Zeit über Nahrung, Transport und Sicherheit verfügen, es sei denn, der "Halter" hat ein Glied verloren und die restliche Zeit ruht es nur irgendwo im Halter oder um den Körper gewickelt.

Aber dies würde erfordern, dass die prothetische Kreatur in der Lage wäre, eine mögliche Wunde zu versiegeln, sich an die Form des Gliedes anzupassen, die der "Halter" benötigt, und korrekt verwendet zu werden, um das verlorene Glied zu ergänzen, ich meinte, die Bewegungen können durch die " Halter".

Aber ich weiß nicht, ob dies möglich ist und wie die verschiedenen implizierten Mechanismen funktionieren würden.

Die genannten Merkmale sind die Grundlagen des Konzepts für diese Fragestellung, die „Prothese“ und der „Halter“ sollen eine Symbiose sein, die fast wie ein einziges Lebewesen ist. Die Prothese muss nicht unbedingt genau die Form des vorherigen Gliedes haben, der „Halter“ könnte einen Arm verloren haben, aber die „Prothese“ wird zu einem Tentakel und in Ergebnissen, die für den „Halter“ nützlich sind, können beibehalten werden.

Optionaler Zusatzpunkt: Welche Art von Szenario würde dies praktikabel machen, wenn dies nicht der Fall ist?

Heute gibt es lebende Prothesen, sie werden Gliedertransplantationsspenden genannt
Das ist ein ziemlich cooles Konzept! Frage - Aus welchem ​​Jahr kommst du, Zeitreisender? :Ö
Dies ist keine vollständige Antwort, also belasse ich es als Kommentar: Ich würde vorschlagen, dass Sie sich mit Knochenschrauben befassen. Es wird viel Forschung und Entwicklung betrieben, um biokompatible chirurgische Schrauben zu entwickeln, die sich im Körper auflösen und durch natürliches Gewebe ersetzt werden. Wenn Sie interessiert sind, lesen Sie diesen PopSci-Artikel, um loszulegen: popsci.com/science/article/2010-03/…
Diese „Spezies“ könnte ein Derivat menschlicher Stammzellen sein, die sich in jedes Organ differenzieren können
Diese werden sich nicht von selbst entwickeln, da es artspezifisch wäre, dann müsste es individuell spezifisch sein (Anpassung an das spezifische verlorene Glied / Organ) und es müsste in der Lage sein, die Funktionalität eines anderen zu rekapitulieren Arten (Gelenke, Muskeln). Die nächste Entwicklung, die ich sehen kann, ist dies worldbuilding.stackexchange.com/questions/181423/…
Hören Sie mich an: gentechnisch veränderte zungenfressende Läuse , die humanoide Gliedmaßen anstelle von Fischzungen replizieren können (auch eine solche Kreatur dazu zu bringen, sich auf natürliche Weise zu entwickeln, könnte fast unmöglich sein, meine beste Wette wäre, zumindest die künstliche Selektion bei ähnlich parasitären Kreaturen zu stimulieren). Hilft dieses kleine parasitäre Lebewesen auch dabei, Ihr Konzept zu erklären?
Lesen Sie Terry Pratchetts dunkle Seite der Sonne, sie hat genau so etwas
@ApexProject . Diese Krebstiere sind ein wirklich gutes Beispiel dafür.

Antworten (3)

Symbiotische Pseudo-Stammzellen:

Damit dies funktioniert, müsste es etwas langsamer sein, als Sie sich vorstellen. Ich habe etwas Ähnliches mit Naniten gemacht. Ich stelle mir einen Symbionten vor, der im Körper eines Organismus zusätzliche Funktionen im Zusammenhang mit Heilung hat. Der Symbionte hat ein gehirnähnliches Zentrum, das sich die physische Struktur und das Gewebe seines Wirts merkt und irgendwie in der Lage ist, alle seine Gewebe zu kopieren. Das Wachstum könnte kompliziert sein und sich den Wirt möglicherweise nicht merken, bis der Wirt das Erwachsenenalter erreicht. Immer wenn der Wirt verletzt wird, springt der Symbionte ein und versucht, das fehlende Gewebe aufzufüllen, indem er einen Ersatz bildet, der den Wirt rekapituliert. Der Ersatz würde eher wie eine Masse von Stammzellen wachsen, die in eine extrazelluläre Matrix wandern. Nur in diesem Fall müsste der Symbionte seine eigene extrazelluläre Matrix in Form von Gedächtnis bereitstellen.

Dies wäre wahrscheinlich eine lebenslange Beziehung, sodass der Wirt den Symbionten nicht als fremd erkennt und die Symbiontenzellen abstößt. Die eigentliche Rolle des Symbionten ist möglicherweise nicht einmal sichtbar, bis dem Wirt eine schwere Verletzung zugefügt wurde, oder der Symbiont könnte verlorene Haut usw. über Jahre hinweg ausgefüllt haben. Die genaue Form bleibt Ihnen überlassen.

Wenn also der Wirt eine Hand verlor, wanderte der Symbiont eine große Anzahl von Pseudo-Stammzellen an den Ort, und es wäre eine Art Feedback erforderlich, um das Wachstum dieser Zellen zu lenken und eine neue Hand an der Stelle der verlorenen Hand zu züchten . Funktionell würde es eher so aussehen, als würde sich die Person regenerieren, als eine Prothese zu bekommen. Da die Funktionalität den Host genau nachahmen würde, könnten die Nerven zusammenpassen usw.

Wenn der Symbionte den Wirt GENAU kopiert (bis auf DNA-Ebene nachahmt), könnten Sie das neue Glied nicht einmal vom alten unterscheiden. Wenn der Symbionte einfach die Funktionalität des Hosts kopieren würde, hätte das neue Glied eine andere Farbe, Textur usw.

  • HINWEIS: Dies könnte auch ein Heilmittel für das Altern sein. Wenn der Host immer älter wird, werden die Teile des Hosts, die sich abnutzen, langsam durch Symbionten ersetzt. Letztendlich wäre es schwer zu bestimmen, wo der Host endete und die Symbionte begann.
  • Es ist auch eine ziemliche Annäherung daran, wie eine realistische "Invasion der Body Snatchers"-Pod-Leute funktionieren könnten. Etwas zum Nachdenken.
Vielleicht als Alternative: Der Symbiont befindet sich nicht im Körper, sondern außerhalb. Nach dem Verlust eines Gliedes ist es wahrscheinlich, dass es einige Stammzellen im Rest des Knochenmarks finden kann, oder es könnte früher in den Wirt eingedrungen sein und einige entnommen haben. Wenn es Nährstoffe an der Wunde extrahieren kann, indem es sie zum Beispiel offen hält und sich vom Blut ernährt, wenn es in den Wundbereich fließt, dann könnte es stattdessen im Grunde ein Bio-3D-Drucker auf der Wunde werden. Ich würde mir eine Kreatur vom Typ Schnecke / Tintenfisch vorstellen, die den Körper als Stütze für sich und ihre Teile verwendet, um eine gute Wundversiegelung zu schaffen.
@Demigan Das könnte funktionieren, wenn die externe Kreatur das Immunsystem des Wirts deaktivieren könnte. Dann würde es nur für Körperteile funktionieren, die mit dem fehlenden Teil auf der anderen Seite gespiegelt werden könnten (es kann bilaterale Symmetrie verstehen), da es sich nicht daran erinnern würde, wie der Wirt vorher aussah.
Ich denke, die externe Kreatur könnte mehr Informationen über den Körper haben. Die DNA erstellt nicht direkt einen Körperplan, sondern aktiviert und deaktiviert halbzufällig Sequenzen. Hühner erzeugen in ihrem fötalen Stadium einen Schwanzabschnitt, dann setzt eine Sequenz ein und lässt den Schwanz wieder absorbieren. Stoppen Sie diese Sequenz und ein Schwanz bleibt. Dies macht es schwierig, den Körperplan wirklich zu kennen, es sei denn, Sie haben ein Gehirn, um ihn direkt abzubilden, wie ein externer Symbiont. Vielleicht kann der Symbiont die Stammzellen verwenden, um Rezeptoren zu kopieren, die den Symbionten als aus dem Körper markieren, um eine Immunantwort zu vermeiden.
Dies ist eine sehr interessante Antwort, die an einen Venom-Comic erinnert.

Textwand, aber notwendig, denke ich. Damit eine Prothese von dem Moment an funktioniert, in dem ein Glied entfernt wird, benötigen Sie einige Systeme, damit die Prothese funktioniert:

  1. es muss in der Lage sein, die Wunde zu identifizieren und zu umhüllen.
  2. es muss in der Lage sein zu erkennen, welches Glied es sein muss.
  3. es muss in der Lage sein, sich an der Extremität zu verankern, ohne vom Körper abgestoßen zu werden
  4. es muss in der Lage sein, Bewegungssignale zu erkennen.
  5. es muss in der Lage sein, sich vor dem Anheften selbst zu ernähren.
  6. es muss in der Lage sein, sich selbst zu ernähren, sobald es angebracht ist.
  7. Es muss in der Lage sein, seine Muskel-Skelett-Struktur anzupassen, um das Glied zu werden, das es sein muss (vorausgesetzt, es gibt keine spezifischen Prothesen für verschiedene Gliedmaßen).
  8. Es muss in der Lage sein, eine Abdichtung um das Glied zu schaffen, an dem es befestigt ist.
  9. Es muss in der Lage sein, nach dem Anbringen auf die richtige Größe zu wachsen / zu schrumpfen.
  10. Bonus: In der Lage sein, Dinge wie Hitze, Druck, Nozizeption, Spannungen in Knochen- und Muskelpositionen an den Wirtskörper für die richtige Propriozeption zu signalisieren.
  11. Bonus: In der Lage sein, den Körper zum Wachstum anzuregen und das verlorene Gewebe zu ersetzen.

Das ist eine lange Liste von Dingen, die es erreichen muss. Ich werde versuchen, sie einen nach dem anderen hinunterzugehen, vorausgesetzt, das Lebewesen kann sich irgendeine Tiereigenschaft ausleihen, um seine Aufgabe zu erfüllen.

  1. Ihre lebende Prothese (LP) sollte nicht versehentlich einen großen Kratzer erkennen, der die Oberseite der Haut als ein gerissenes Glied ablöst. Die einfachste Lösung wäre ein rudimentäres Auge, das die Wunde finden kann, und ein „Mund“, der die Wunde schmecken kann. Wenn es Dinge wie Blut, Knochenpartikel, Sinusflüssigkeit und andere Marker identifiziert, die zusammengenommen bedeuten, dass ein Knochen oder Gelenk getroffen wurde, wird es sich anheften.
  2. Das LP muss eine Schablone der Kreatur haben, an die es sich bindet, und eine Möglichkeit, die Gesamtheit seines Wirts zu fühlen oder zu sehen. Ich würde einen Tentakel vorschlagen, der sich über Ihren Körper zieht und den Körper selbst als Stütze verwendet. Dies bedeutet auch, dass die LP erkennen kann, ob sie an einem abgetrennten Glied befestigt ist oder ob etwas ein tiefes Stück aus dem Körper entfernt hat. Dann kann es anpassen, was es tun wird, und verhindern, dass Menschen mit einem dritten Bein herumlaufen.
  3. Ein gewaltiger Kampf in der modernen Prothetik. Sie müssen das Immunsystem des Wirts umgehen, aber trotzdem etwas anhängen. Vielleicht könnte es möglich sein, einen Knochenvorsprung in den Wirtskörper zu schaffen und diesen in den Knochen des Wirts (oder das gegenüberliegende Ende des Gelenks) hineinwachsen zu lassen. Stimulieren Sie dann den Wirtskörper, um eine dicke Fazie (sehnenähnliche Membran) zwischen dem Wirt und dem LP zu schaffen, um die beiden mit so wenig Abstoßungsmöglichkeit wie möglich zu trennen.
  4. Wenn das LP bereits erkennen kann, welches Glied es ersetzt, kann es auch versuchen, die für die Bewegung verantwortlichen Nerven zu finden. Mithilfe der Fähigkeit von Haien, elektromagnetische Störungen der Nervenaktivität zu erkennen, könnte ein Tentakel erkennen, welche Bewegung der Wirtskörper möglicherweise wünscht. Eine andere (Gruppe von) Tentakel(n) könnte sich bis zum anderen Glied bewegen und prüfen, wie elektromagnetische Veränderungen dieses Glied als Schablone für sich selbst bewegen. Es ist ratsam, dass das LP Tentakel in der Nähe der Wirbelsäule und auch aller anderen Gliedmaßen hat, um ihm mehr Informationen zu geben und Dinge wie die Notwendigkeit des Gleichgewichts vorherzusehen.
  5. Entweder tragen die Wirte sie herum und füttern sie, bevor jemand ein Glied verliert, oder die LP hat ihren eigenen normalen Körper, den sie kontrolliert. Sobald es sich anheften muss, könnte es den größten Teil seines Körpers schnell abwerfen wie ein Salamander seinen Schwanz. Eine fantastischere Alternative ist, dass das LP als Bienenstock für eine Reihe von Insekten fungiert, die darin leben, die Insekten finden und töten Nahrung wie andere Insekten oder Honig, um das LP und sich selbst zu ernähren.
  6. Entweder bleibt die Insektenidee in Kraft, oder das LP muss mit seinem Wirt einen umgekehrten Nabelschnureffekt erzeugen. Angenommen, eine humanoide Spezies, dann haben sowohl Männchen als auch Weibchen eine Nabelschnur an sich geklebt, die teils ihre eigene und teils die der Mutter war. Die Fazie, die das LP und den Wirt trennt, würde viele Blutgefäße des Wirts enthalten, gegen die das LP seine Spiegelblutgefäße züchten würde, um mit Nährstoffen, Vitaminen und einem Teil des Immunmaterials zu handeln. Möglicherweise könnte ein Hohlraum im Knochen, der das LP und den Wirt verbindet, leichter für eine volle Nabelschnur verwendet werden, ohne eine massive Immunantwort des Wirts zu riskieren.
  7. Eine Hand ist ganz anders als ein Fuß. Da das LP wahrscheinlich eine Anpassungszeit benötigt, um richtig herauszufinden, welche Signale welche Bewegung bedeuten, könnte es diese Zeit nutzen, um auch die rudimentären Formen des Gliedes zu erstellen, das es ersetzen muss, und dann einen langen (Monate) Prozess starten, um sich richtig umzuwandeln zu einem voll funktionsfähigen Glied.
  8. Der "Mund" der Kreatur hätte Lippen mit einer schneckenartigen Struktur darin. Diese schneckenartige Struktur würde sich über die Haut bewegen, um die Wunde vollständig zu versiegeln, und Schleim und Fagozyten ausscheiden, um mit allen Bakterien und Viren fertig zu werden, die versuchen, zu passieren. Es mag ein bisschen eklig sein, aber es wäre wahrscheinlich ratsam, den Schleim langsam nach außen zu drücken, wodurch der Mundrand schmutzig wird, aber das Risiko verringert wird, dass Infektionen die Wunde erreichen.
  9. Wenn es seine Form ändern kann, sollte dies kein allzu großes Problem sein. Möglicherweise könnte es Zugangsmaterial durch die Nabelschnur an den Wirt abgeben, um die Genesung zu beschleunigen und die Menge an Nahrung zu reduzieren, die der Wirt zu sich nehmen muss. Andernfalls muss es Nahrung vom Wirt aufnehmen, um an Größe zu wachsen.
  10. Etwas weit hergeholt könnte die LP versuchen, die alten Nerven anzuregen. Leider ist es sehr schwer, das volle Ausmaß dessen zu kennen, was der Nerv getan hat. Welcher Nerv welche Empfindung und für welchen Körperteil ausgelöst hat, lässt sich kaum feststellen, wenn er durchtrennt ist, und spiegelt sich nicht genau in den anderen Gliedmaßen wider. Ich bezweifle, dass dies möglich ist, selbst wenn das LP das Immunsystem des Wirts vollständig umgehen und sich direkt mit den Nerven verbinden kann.
  11. Immens schwierig und wahrscheinlich nicht möglich, zumindest nicht mit Leichtigkeit. Sie müssten die Muskeln zum Beispiel an etwas befestigen, während sie wachsen, während der Körper stimuliert wird, um zu denken, dass er versucht, eine winzige Lücke in genau der Form zu heilen, die sie haben muss.

eine Art Symbiose, bei der sich zwei Organismen gemeinsam entwickeln, der eine erhält Transport, fast kostenlose Nährstoffe und relative Sicherheit und der andere erhält durch die "lebende Prothese" die Möglichkeit, verlorene Gliedmaßen durch den Körper eines bestimmten Körperteils zu ersetzen.

Tut der Diensthund nicht schon etwas in der Art, was Sie verlangen?

Nehmen Sie das Beispiel von Diensthunden für Blinde: Sie werden zum Auge ihres Besitzers und bekommen Nahrung und Unterkunft.

Ein Begleithund würde eher als Orthese (Unterstützung für den menschlichen Körper, wie ein Rollstuhl oder Gehstock) als als Prothese (Ersatz menschlicher Körperteile) gelten. In Iron Man sagt er das Falsche und behauptet, sein Anzug sei eher eine fortschrittliche Prothese als eine Orthese.