¿Cómo funcionaría una prótesis viva?

Este es un concepto un poco difícil de explicar, prácticamente algunos como una especie de simbiosis en la que dos organismos evolucionan juntos, uno obtiene transporte, nutrientes casi gratuitos y relativa seguridad y el otro obtiene la posibilidad de complementar las extremidades perdidas por el cuerpo de una parte específica. del cuerpo a partir de la "prótesis viva".

Creo que la especie de criatura protésica obtendrá el mayor beneficio, ya que se le garantizaría la comida, el transporte y la seguridad la mayor parte del tiempo, a menos que el "soporte" haya perdido una extremidad y el resto del tiempo simplemente descanse en algún lugar dentro del soporte o envuelto alrededor del cuerpo.

Pero esto requeriría que la criatura protésica sea capaz de sellar una posible herida, adaptarse a la forma de la extremidad que requiera el "soporte" y ser utilizada correctamente para suplir la extremidad perdida, quise decir que los movimientos pueden ser controlados por el " poseedor".

Pero no me refiero a la viabilidad de esto y cómo funcionarían los diferentes mecanismos implicados.

Las características mencionadas son las bases del concepto para esta pregunta, la "prótesis" y el "soporte" deben ser una simbiosis que es casi como una sola criatura. La prótesis no necesariamente debe tener la forma exacta de la extremidad anterior, el "soporte" podría haber perdido un brazo pero la "prótesis" se convierte en un tentáculo y en resultados útiles para el "soporte" se puede mantener.

Punto adicional opcional: ¿Qué tipo de escenario lo haría viable si no lo es?

hoy existen prótesis vivas, se llaman donaciones de trasplante de extremidades
¡Este es un concepto genial! Pregunta - ¿De qué año eres, viajero del tiempo? :O
Esta no es una respuesta completa, así que la dejaré como un comentario: le sugiero que investigue tornillos para huesos. Se está realizando una gran cantidad de I+D para desarrollar tornillos quirúrgicos biocompatibles que se disuelven en el cuerpo y son reemplazados por tejido natural. Consulte este artículo de PopSci para comenzar si está interesado: popsci.com/science/article/2010-03/…
Esta "especie" podría ser un derivado de células madre humanas que pueden diferenciarse en cualquier órgano
Estos no van a evolucionar por sí solos, ya que sería específico de la especie, luego tendría que ser específico del individuo (adaptarse a la extremidad/órgano perdido específico) y tendría que ser capaz de recapitular la funcionalidad de otro especies (articulaciones, músculos). Lo más parecido que puedo ver evolucionar es este worldbuilding.stackexchange.com/questions/181423/…
Escúchame: piojos comedores de lengua diseñados genéticamente que pueden replicar extremidades humanoides en lugar de lenguas de pescado (también hacer que una criatura así evolucione naturalmente podría ser casi imposible, mi mejor apuesta sería al menos estimular la selección artificial en criaturas parasitarias similares). ¿Ayuda también esta pequeña criatura parásita a explicar tu concepto?
Lea el lado oscuro del sol de terry pratchetts, tiene algo exactamente como esto
@ApexProyecto. Esos crustáceos son un muy buen ejemplo de eso.

Respuestas (3)

Pseudocélulas madre simbióticas:

Para que esto funcione, tendría que ser un poco más lento de lo que imaginas. Hice algo similar con nanites. Me imagino un simbionte que tiene funciones adicionales en el cuerpo de un organismo relacionadas con la curación. Hay un centro similar a un cerebro en el simbionte que memoriza el diseño físico y los tejidos de su anfitrión y de alguna manera es capaz de copiar todos sus tejidos. El crecimiento podría ser complicado y es posible que no memorice al huésped hasta que alcance la edad adulta. Cada vez que el huésped resulta herido, el simbionte salta e intenta llenar el tejido faltante haciendo crecer un reemplazo que recapitule al huésped. El reemplazo crecería más como una masa de células madre que migran hacia una matriz extracelular. Solo que en este caso, el simbionte necesitaría proporcionar su propia matriz extracelular en forma de memoria.

Es probable que esta sea una relación de por vida, por lo que el anfitrión no reconoce al simbionte como extraño y rechaza las células del simbionte. Es posible que el papel real del simbionte ni siquiera sea visible hasta que el huésped sufra una lesión grave, o el simbionte podría haber estado rellenando la piel perdida y así sucesivamente durante años. La forma exacta depende de usted.

Entonces, cuando el anfitrión pierde una mano, el simbionte migrará una gran cantidad de pseudocélulas madre a la ubicación, y se necesitará algún tipo de retroalimentación para guiar el crecimiento de esas células para hacer crecer una nueva mano en la ubicación de la perdida. . Funcionalmente, se vería más como si la persona se estuviera regenerando que recibiendo una prótesis. Dado que la funcionalidad imitaría exactamente al anfitrión, los nervios podrían coincidir, etc.

Si el simbionte estuviera copiando EXACTAMENTE al huésped (imitando hasta un nivel de ADN), ni siquiera sería capaz de distinguir la nueva extremidad de la anterior. Si el simbionte simplemente estuviera copiando la funcionalidad del anfitrión, la nueva extremidad tendría un color, textura, etc. diferentes.

  • NOTA: Esto también podría ser una cura para el envejecimiento. A medida que el anfitrión envejece, las partes del anfitrión que se desgastan son reemplazadas lentamente por simbiontes. Eventualmente, sería difícil determinar dónde terminó el anfitrión y comenzó el simbionte.
  • También es una buena aproximación de cómo podría funcionar una "Invasión de los ladrones de cuerpos" realista. Algo sobre lo que pensar.
Quizás como alternativa: en lugar de que el simbionte esté dentro del cuerpo, es una criatura externa. Tras la pérdida de una extremidad, es probable que pueda encontrar algunas células madre en el resto de la médula ósea, o podría haber invadido al huésped antes y extraído algunas. Si puede extraer nutrientes de la herida, manteniéndola abierta, por ejemplo, y alimentándose de la sangre a medida que fluye hacia el área de la herida, entonces básicamente podría convertirse en una impresora bio-3D en la herida. Me imagino a una criatura tipo caracol/pulpo usando el cuerpo como soporte para sí mismo y sus partes para crear un buen sellado de heridas.
@Demigan Eso podría funcionar si la criatura externa pudiera desactivar el sistema inmunológico del anfitrión. Entonces solo funcionaría para las partes del cuerpo que podrían reflejarse con la pieza que falta en el otro lado (es capaz de entender la simetría bilateral) ya que no recordaría cómo se veía el anfitrión antes.
Creo que la criatura externa podría tener más información sobre el cuerpo. El ADN no crea directamente un plan corporal, sino que activa y desactiva secuencias semialeatoriamente. Los pollos crean una sección de cola en su etapa fetal, luego se activa una secuencia y hace que la cola se reabsorba. Detén esa secuencia y queda una cola. Esto hace que sea difícil conocer realmente el plan corporal a menos que tengas un cerebro para mapearlo directamente, como un simbionte externo. Tal vez el simbionte pueda usar las células madre para copiar los receptores que marcan al simbionte como del cuerpo para evitar una respuesta inmune.
Esta es una respuesta muy interesante, recuerda un cómic de Venom.

Muro de texto, pero creo que necesario. Para que una prótesis funcione desde el momento en que se extrae una extremidad, necesita algunos sistemas para hacer que la prótesis funcione:

  1. necesita poder identificar y envolver la herida.
  2. necesita ser capaz de identificar qué extremidad necesita ser.
  3. necesita poder anclarse en la extremidad sin provocar el rechazo del cuerpo
  4. necesita ser capaz de reconocer señales de movimiento.
  5. necesita ser capaz de alimentarse a sí mismo antes de adherirse.
  6. necesita poder alimentarse a sí mismo una vez que está conectado.
  7. necesita poder adaptar su estructura musculoesquelética para convertirse en cualquier miembro que necesite ser (suponiendo que no haya prótesis específicas para diferentes miembros).
  8. necesita poder crear un sello alrededor de la extremidad a la que está unido.
  9. necesita ser capaz de crecer/encogerse al tamaño correcto una vez adherido.
  10. bonificación: ser capaz de señalar cosas como calor, presión, nocicepción, tensiones en los huesos y posiciones musculares al cuerpo anfitrión para una propiocepción adecuada.
  11. Bonificación: ser capaz de alentar al cuerpo a crecer y reemplazar el tejido perdido.

Esa es una gran lista de cosas que necesita lograr. Intentaré analizarlos uno por uno, suponiendo que la criatura viva pueda tomar prestada cualquier característica animal para realizar su tarea.

  1. Su Living Prosthetic (LP) no debe identificar accidentalmente un gran rasguño que arranca la parte superior de la piel como un miembro desgarrado. La solución más fácil sería un ojo rudimentario que pueda encontrar la herida y una "boca" que pueda saborear la herida. Si identifica cosas como sangre, partículas óseas, líquido sinovial y otros marcadores que combinados con un hueso o una articulación han sido golpeados, se adherirá solo.
  2. El LP necesita tener una plantilla de la criatura a la que se une en su mente y una forma de sentir o ver la totalidad de su anfitrión. Sugeriría un tentáculo que se levante a sí mismo a través de su cuerpo usando el propio cuerpo como soporte. Esto también significa que el LP puede identificar si se adhirió a una extremidad amputada o si algo extrajo una parte profunda del cuerpo. Entonces puede adaptar lo que hará y evitar que las personas caminen con una tercera pata.
  3. Una lucha masiva en las prótesis modernas. Debe eludir el sistema inmunológico del huésped pero aún así adjuntar algo. Tal vez podría ser posible creando una protuberancia ósea en el cuerpo del huésped y haciéndola crecer en el hueso del huésped (o en el extremo opuesto de la articulación). Luego, estimule el cuerpo del huésped para crear una facia gruesa (membrana similar a un tendón) entre el huésped y el LP para separar los dos con la menor posibilidad de rechazo posible.
  4. Si el LP ya puede reconocer qué extremidad está reemplazando, también puede intentar encontrar los nervios responsables del movimiento. Usando la capacidad de los tiburones para identificar perturbaciones electromagnéticas de la actividad nerviosa, un tentáculo podría identificar qué movimiento podría querer el cuerpo huésped. Otro (grupo de) tentáculo(s) podría moverse hasta el otro miembro y verificar cómo los cambios electromagnéticos mueven ese miembro como una plantilla para sí mismo. Es aconsejable que el LP tenga tentáculos cerca de la columna vertebral y también de todas las demás extremidades, para darle más información y anticipar cosas como la necesidad de equilibrio.
  5. O los anfitriones los llevan y los alimentan antes de que alguien pierda una extremidad, o el LP tiene su propio cuerpo normal que controla. Una vez que necesita adherirse, podría mudar la mayor parte de su cuerpo rápidamente como una salamandra de su cola. Una alternativa más fantástica es que el LP funciona como una colmena para una variedad de insectos que viven dentro de él, los insectos encuentran y matan comida como otros insectos o miel para alimentar al LP y a ellos mismos.
  6. O la idea del insecto sigue vigente, o el LP necesita crear un efecto de cordón umbilical inverso con su anfitrión. Asumiendo una especie humanoide, tanto el macho como la hembra han tenido un cordón umbilical pegado a ellos, que era en parte propio y en parte de la madre. El salpicadero que separa el LP y el huésped contendría una gran cantidad de vasos sanguíneos del huésped, contra los cuales el LP haría crecer sus vasos sanguíneos espejo para intercambiar nutrientes, vitaminas y parte del material inmunológico. Posiblemente, una cavidad en el hueso que conecta el LP y el huésped podría usarse más fácilmente para un cordón umbilical completo sin arriesgar una respuesta inmune masiva por parte del huésped.
  7. Una mano es muy diferente a un pie. Dado que el LP probablemente necesitará un período de adaptación para descubrir correctamente qué señales significan qué movimiento, podría usar ese tiempo para crear también las formas rudimentarias de la extremidad que necesita reemplazar, luego comience un proceso largo (meses) para convertirse correctamente a una extremidad en pleno funcionamiento.
  8. La "boca" de la criatura tendría labios con una estructura de caracol. Esta estructura parecida a un caracol se movería a sí misma a través de la piel para sellar completamente la herida, excretando limos y fagocitos para lidiar con cualquier bacteria y virus que intente pasar. Puede ser un poco asqueroso, pero probablemente sería prudente empujar lentamente la baba hacia afuera, ensuciando el borde de la boca pero reduciendo el riesgo de que las infecciones lleguen a la herida.
  9. Si puede alterar su forma, esto no debería ser un gran problema. Potencialmente, podría arrojar material de acceso a través del cordón umbilical al huésped para acelerar la recuperación y reducir la cantidad de alimentos que el huésped necesita comer. De lo contrario, necesita consumir alimentos del huésped para crecer en tamaño.
  10. Un poco rebuscado, el LP podría intentar estimular los viejos nervios. Desafortunadamente, saber la extensión completa de qué nervio hizo qué es muy difícil de determinar. Es casi imposible saber qué nervio produjo qué sensación y para qué parte del cuerpo cuando se corta, y no se refleja exactamente en la(s) otra(s) extremidad(es). Dudo que esto sea posible incluso si el LP puede eludir por completo el sistema inmunológico del huésped y puede conectarse directamente a los nervios.
  11. Inmensamente difícil y probablemente imposible, al menos no con facilidad. Necesitaría unir los músculos, por ejemplo, a algo mientras crecen mientras el cuerpo es estimulado para pensar que está tratando de curar una pequeña brecha exactamente en la forma que debe ser.

una especie de simbiosis en la que dos organismos evolucionan juntos, uno obtiene transporte, nutrientes casi gratuitos y relativa seguridad y el otro obtiene la posibilidad de suplir las extremidades perdidas por el cuerpo de una parte específica del cuerpo a partir de la "prótesis viviente".

¿El perro de servicio ya no hace algo en la línea de lo que está pidiendo?

Tomemos el ejemplo de los perros de servicio para personas ciegas: se convierten en el ojo de su dueño y obtienen comida y refugio.

Un perro de servicio calificaría como una órtesis (soporte para el cuerpo humano, como una silla de ruedas o un bastón) en lugar de una prótesis (reemplazo de partes del cuerpo humano). En Iron Man, dice algo incorrecto, alegando que su traje es una prótesis avanzada en lugar de una órtesis.