Профессия разработчик нейропротезов
Разработка бионических протезов и имплантов — стремительно развивающая область, ее по праву можно назвать профессией будущего. Кстати, недавно центр профориентации ПрофГид разработал точный тест на профориентацию, который сам расскажет, какие профессии вам подходят, даст заключение о вашем типе личности и интеллекте.
Профессия подходит тем, кого интересует физика, математика, химия и биология (см. выбор профессии по интересу к школьным предметам).Еще не так давно кибернетические протезы, управляемые силой мысли, и полюбившиеся многим поклонникам фантастического жанра в его различных проявлениях, были лишь плодом воображения.
Но технический прогресс не стоит на месте, и футуристическое идеи начинают воплощаться в жизнь. В скором будущем, люди, утратившие конечности, или страдающие от потери жизненно важных органов, смогут обрести абсолютно новые возможности.
В этой статье мы расскажем вам о людях, профессия которых — создание бионических протезов.
Как работают бионические протезы?
Эта область научных исследований находится на стыке робототехники, биологии, биомедицинской инженерии, кибернетики, электроники, дизайна и материаловедения.
Впервые эти устройства были использованы для восстановления двигательных и сенсорных функций человека.
Ученые изучают различные способы доставки электрических импульсов в нервную систему.
Бионические протезы — устройства, созданные из искусственных материалов, способные взаимодействовать с нервной системой человека, передавая ей электрические импульсы, что позволяет пациенту управлять протезом так, как если бы это была настоящая конечность.
Один из основных принципов, на котором базируется создание современных киберпротезов, получил название «мышечной реиннервации». Его суть заключается в том, что двигательные нервы, отвечавшие за управление ампутированной конечностью, соединяют с крупными мышцами в той же области, где она была расположена.
Предположим, что человеку необходимо сжать руку в кулак. Его мозг направляет импульс в грудную мышцу, к которой присоединен нерв, изначально отвечавший за работу пальцев. Электроды считывают этот сигнал и транслируют его процессору, находящемуся внутри искусственной конечности, который управляет движением.
Схожим образом работает целевая сенсорная реиннервация, которая позволяет человеку ощущать прикосновение, тепло или давление с помощью протеза. Чувствительные нервы, оставшиеся в области ампутированной конечности, подсоединяют к соответствующему участку кожи. Затем сенсоры на протезе передают информацию о прикосновении в эту область, и это позволяет человеку испытывать тактильные ощущения так, как если бы к нему действительно прикоснулись.
Кто такой разработчик киберпротезов?
Разработка бионических протезов и имплантов - это мультидисциплинарная область, требующая совместной работы специалистов разного профиля.
В задачи проектировщика входит:
- разработка бионических протезов;
- исследование биэолектрических сигналов нервной и мышечной системы человека;
- созданием и отработкой траектории движений искусственных конечностей;
- подбором биосовместимых материалов, не вызывающих отторжения со стороны человеческого организма.
Современные киберпротезы должны отвечать ряду требований:
- обладать надежной электроникой, которая позволит с высокой точностью передавать электрические импульсы с мышц;
- изготовляться из легкого, и в тоже время прочного и износостойкого материала (как правило, это титановые сплавы);
- иметь источник автономного питания, которая позволит искусственной конечности функционировать на протяжении длительного времени;
- обладать максимально возможным анатомическим сходством с утраченной конечностью.
Профильные дисциплины
- Биология;
- нейрофизиология;
- химия;
- математика;
- программирование (arduino)
- робототехника;
- механика;
- электроника.
Профессионально-важные качества
- Системное мышление;
- научно-исследовательский интерес;
- креативность;
- интерес к междисциплинарной работе;
- коммуникативные навыки;
- готовность к непрерывному образованию и самообразованию;
- готовность работать с большими объемами информации.
Оплата труда
Где учиться на разработчика нейропротезов
В данный момент в России нет возможности обучаться по данной специальности. Кроме того, образовательная траектория будущего разработчика зависит от того, какая специализация для него наиболее интересна.
Один из вариантов — получение базового медицинского или биоинженерного образование. Другая возможность — высшее техническое образование с акцентом на инженерии и материаловедение. Еще одна альтернатива — обучающая программа в области мехатроники и робототехники.
В независимости от базового образования, специалисту необходимо приобрести дополнительные знания и навыки в области бионики и биомехатроники (преимущественно с использованием зарубежных ресурсов).
Курсы, связанные с медицинскими технологиями
Знаменитые люди
Хью Герр — американский инженер и биофизик, разработчик бионических протезов, один из ярчайших представителей своей профессии. Будучи альпинистом, он пережил ампутацию обеих ног вследствие обморожения. В возрасте 17 лет он вместе со своим другом отправился в горы, но сбился с маршрута, и вынужден был провести несколько ночей в пещере при температуре −29°C.
Однако, благодаря протезам он не только сумел вернуться к полноценной жизни, но и занялся альпинизмом. Пережитый опыт вдохновил его на то, чтобы посветить себя разработке бионических протезов. На сегодняшний день созданные им устройства считаются одними из самых совершенных в мире.
