science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe biohacking werkt

Tim Kanon, een ontwikkelaar voor Grindhouse Wetware, modelleert zijn magnetische implantaat. © Ole Spata/dpa/Corbis

Kinderen vandaag. Als ze elkaar niet in de oren prikken met aardappelen en ijsblokjes, ze snijden hun vingers open en klemmen neodymiummagneten in hun zenuwuiteinden. En ze gaan nooit naar buiten! Ze zijn gewoon de hele dag bezig met het uitvoeren van genomische tests en het bouwen van bionica in de kelder.

Nog niet zo lang geleden, doe-het-zelf-projecten (doe-het-zelf) waren de provincie van monteurs van schaduwbomen en mensen die houtdraaibanken in hun garages hielden. Ze behandelden vet en ijzer, hout en bedrading, en liet alles wat geautomatiseerd of biologisch was aan de experts over.

Maar begin jaren zeventig goedkope microprocessors leidden tot een race om de eerste verkoopbare personal computer te bouwen, een wedstrijd die toekomstige industriereuzen zoals Microsoft en Apple voortbracht, waarvan de laatste werd geboren in de garage van Steve Jobs ouders. Tegen het midden van de jaren tachtig, een technologie waar ooit om gevochten werd op universiteiten en onderzoekscentra met beperkte technologie was het domein geworden van beginnende programmeurs.

Wat heeft dit allemaal te maken met bootstrapped biotechnologie? Alles. Toen twee generaties - degene die computers bouwde en degene die opgroeide met het programmeren ervan - het internettijdperk en de dotcom-hausse aanwakkerden, ze gaven ook aanleiding tot een nieuw ethos, een gebaseerd op doe-het-zelf-technologie, gedreven door een liefde voor creatie en een dorst naar verbetering, en verbonden door een netwerk van vrij gedeelde ideeën en tools.

Deze "hacker-ethiek" verspreidde zich al snel naar het hacken van alles, van ons leven tot onze hersenen. Waarom zou onze biologie of biologische informatie anders zijn? Waarom, vraag hackers, moeten we wachten tot de industrie of de overheid beslist welke richting de technologie opgaat? Wie zou moeten bezitten, toegang krijgen tot of profiteren van onze informatie? Als biologie het lot is, zijn we tevreden om ons lot te toevertrouwen aan genetische toevalligheden? En als kennis macht is, vereist sociale gelijkheid niet dat we die macht plaatsen, voor zover dit verstandig en mogelijk is, in de handen van het volk?

Het zijn moeilijke vragen, maar biohackers wachten niet op iemand anders om ze te beantwoorden. Terwijl het lichaam aanpast slijpmachines probeer geavanceerde technologie te implanteren via de keukensnijplank, andere biohackers werken samen om een ​​betere biologische muizenval te bouwen, terwijl weer anderen elementaire genomica onderwijzen in gemeenschapsbiotechruimten. Met toegang tot steeds goedkopere technologie en de kennis en gemeenschap die het web biedt, deze kleine maar groeiende beweging breidt cybernetica en genomics uit buiten de eigen gangen van Big Pharma en de afgezonderde hallen van universiteiten.

Dit alles roept de vraag op:helpen biohackers de democratisering van de wetenschap of laten ze de geest uit de fles?

Inhoud
  1. Een korte bio van biohacking
  2. Zich een weg banend naar de toekomst van de cyborg
  3. DIY Bioscience:als je wilt dat iets goed wordt gedaan ...

Een korte bio van biohacking

Oliver Medvedik, een Genspace-medeoprichter, plaatst het DNA van deelnemers in een PCR-reageerbuis tijdens de Digital Life Design Conference 2013. © Tobias Hase/dpa/Corbis

"Waar is mijn vliegende auto?"

Het is een vraag die symbool is gaan staan ​​voor de teleurstelling die velen voelen met hoe technologie zich heeft ontwikkeld - een verveling die voortkomt uit het vergelijken van de fantasietoekomst die wordt beloofd door wetenschappelijke tijdschriften uit het midden van de eeuw met de armoedige realiteit van Botox en pillen voor erectiestoornissen.

Als je op zoek bent naar het biologische equivalent van vliegende auto's, je zou het erger kunnen doen dan transhumanisme , het idee dat de mensheid kan, wetenschap en technologie moeten of moeten gebruiken om aangeboren fysieke en mentale beperkingen te overstijgen. We zien er hints van in wat sommigen 'het gekwantificeerde zelf' noemen, " de trend om iemands lichaam en geest in de gaten te houden met behulp van slimme horloges of soortgelijke apparaten. Maar deze vertegenwoordigen het soort verpakte, propriëtaire applicaties die hackles van sommige hackers veroorzaken.

Biohackers worden gedreven door de fundamentele menselijke wens om te creëren, verkennen en innoveren. Ze worden geïnspireerd door nieuwsgierigheid om nieuwe bestaanswijzen te verkennen en te ervaren. Dergelijke ideeën reiken terug tot sci-fi pulp, die wemelde van half-robotmensen en hersenen in mechanische lichamen lang voordat er een woord bestond om ze te beschrijven.

die term, cybernetica (uit het Grieks kybernetes of "stuurman"), werd in 1948 geleverd door de Amerikaanse wiskundige Norbert Wiener (1894-1964). Hij bedacht het terwijl hij onderzoek deed naar feedback van targetingsystemen en informatietheorie. tegen 1960, wetenschapper en uitvinder Manfred Clynes suggereerde medicijnen en mechanische verbeteringen als een manier om leven in de ruimte mogelijk te maken. Samen met co-auteur Nathan Kline, hij bedacht de term cyborg , een samentrekking van "cybernetisch organisme" [bron:Popper].

Een halve eeuw later, mensen zoals Lepht Anonym, een grensverleggende doe-het-zelf grinder, en Kevin Warwick, een cyberneticus aan de Universiteit van Reading, stonden te popelen om verder te gaan dan louter cochleaire implantaten en insulinepompen om de toekomst van de cyborg een vliegende start te geven. Warwick begon met het implanteren van een RFID-chip die deuren kon ontgrendelen. Hij ging al snel verder met het implanteren van cybernetische sensoren in zijn arm, waarmee hij een robothand kon manipuleren of zintuiglijke ervaringen kon delen met zijn eveneens uitgeruste vrouw over de Atlantische Oceaan. Dergelijke technologieën bieden tal van potentiële medische en niet-medische toepassingen, inclusief telepresence-robotbediening of, mogelijk, hersen-tot-hersencommunicatie [bron:Popper].

In de tussentijd, gemeenschapsruimtes voor biohacking, waarmee hobbyisten en studenten bioonderzoek kunnen doen, vaak met de hulp van professionele mentoren, begon opduiken in de 2010s. tegen 2013 ze waren uitgegroeid tot ongeveer 40 onafhankelijke burgerwetenschappelijke groepen, de helft van hen in de Verenigde Staten [bron:Firger]. Bekende voorbeelden zijn onder meer Genspace, Het gemeenschapsbiolab van New York City, en BioCurious, een non-profit lab in Sunnyvale, Californië. Naast het uitvoeren van biowetenschap in de buurt, deze groepen dragen bij aan een grotere inspanning - geïllustreerd door de iGEM-organisatie (International Genetically Engineered Machine) van MIT en de BioBricks-competitie - om mensen van alle leeftijden op te leiden in genetica en biologie.

Zich een weg banend naar de toekomst van de cyborg

Britse cyborg en kunstenaar Neil Harbisson poseert in Spanje op 9 september 2011. Harbisson heeft een eyeborg (zie kader). © STRINGER/SPANJE/Reuters/Corbis

Mohandas Gandhi heeft ons misschien aangespoord om "de verandering te zijn die we in de wereld willen zien, " maar grinders brengen het concept naar een geheel nieuw uiterste [bron:Shapiro]. Ongeduldig voor de post-menselijke toekomst voorspeld door economen en wetenschappers, ze zijn naar hun keukens en body-piercing salons gegaan om kant-en-klare en door de jury opgetuigde apparaten in hun lichaam te implanteren.

De risico's lopen hoog op. Neem de meest populaire toepassing van de techniek, het implanteren van magneten in de vingertoppen, waarvan grinders beweren dat men magnetische velden kan voelen [bronnen:biohack.me; Borland; Popper]. Het is een gateway biohack, een manier om nieuwkomers te laten wennen aan het idee om in gezond weefsel te snijden en vreemde voorwerpen te implanteren [bron:Popper]. Zonder legale toegang tot anesthesie, deelnemers vinden dat de zenuwuiteinden die vingertoppen maken (of, zoals sommigen hebben voorgesteld, lippen of geslachtsdelen) aantrekkelijk als implantaatpunt betekent ook een wereld van pijn en risico op flauwvallen.

Grinder-websites bieden lijsten met bodypiercers die bepaalde invoegingen willen uitvoeren, maar deze winkels nemen ook aanzienlijke juridische risico's, inclusief mogelijke beschuldigingen van mishandeling of het beoefenen van medicijnen zonder vergunning.

Maar het grotere risico komt voort uit onjuist bioproofed implantaten. Het niet steriel maken van een object of hulpmiddel, waterdicht en chemisch niet-reactief kan alles veroorzaken, van een immuunrespons tot toxische blootstelling of infectie, resulterend in ziekenhuisopnames, verlies van leven, of ledematen of neurologische schade. Geld sparen, veel grinders bundelen informatie en bronnen op websites, bestel in bulk en bioproof met behulp van hete lijm of siliconencoating [bron:Borland].

De kans om onbekend terrein te verkennen, om de grenzen van het mogelijke te verleggen, heeft een gevaarlijke aantrekkingskracht. In die geest, sommige biohackers in garages zijn sensoren en elektronica aan het ombouwen tot extern gedragen prototypes die ze uiteindelijk hopen te verkleinen en te implanteren. Deze omvatten een hoed die de prefrontale cortex elektrisch stimuleert, een enkelbandje dat trilt in de richting van het magnetische noorden en een apparaat dat werkt met magnetische implantaten om een ​​soort echolocatie te bieden [bronnen:Borland; spar; Popper].

Grindhouse-wetware, een kleine maar groeiende groep biohackers in de kelder in de buitenwijken van Pittsburgh, beweert de eerste te zijn die een dergelijk apparaat heeft geïmplanteerd. In 2013, ze hebben Circadia ingevoegd, een zeer eenvoudig biosensorpakket, onder de onderarmhuid van Grindhouse-lid Tim Cannon. Ongeveer zo groot als een te dik pak kaarten, Circadia verzamelt weken aan lichaamstemperatuurgegevens en stuurt deze naar een gesynchroniseerde Bluetooth-smartphone. Het is een proof-of-concept voor ingebouwde slimme horloges die op een dag biometrische gegevens kunnen weergeven, zoals hartslag, lichaamstemperatuur, bloeddruk en bloedsuiker, samen met meer algemene informatie zoals tijd of sms-berichten [bron:Firger].

Het eerste cyborgpaspoort

Kunstenaar Neil Harbisson koos de veiligere weg naar biohacking:hij overtuigde een ziekenhuis om het te doen. Geboren zonder kleurenvisie, Harbisson gebruikt een apparaat genaamd een eyeborg, die hem helpt kleuren te detecteren door ze te vertalen in schedeltrillingen die hij kan horen. Nadat artsen het apparaat permanent op zijn hoofd hadden bevestigd, hij schreef geschiedenis door de eerste door de overheid geaccepteerde pasfoto te maken met een dergelijk apparaat [bron:Popper].

DIY Bioscience:als je wilt dat iets goed wordt gedaan ...

Een paar verspreide grinders en biohackers in de kelder kunnen nieuwe technologieën aanwakkeren, maar het is onwaarschijnlijk dat ze een wijdverbreide biowetenschappelijke cultuur zullen inspireren. Daarom, we moeten kijken naar voorstanders van doe-het-zelf-biowetenschap, die de barrières van onderwijs en toegang slechten op vrijwel dezelfde manier als open toegang, collaboratief programmeren heeft ooit de digitale wereld geopend. Net als de computerexplosie in het midden van de jaren zeventig, de uitbreiding wordt in gang gezet door bekwame mensen die tijd delen, kennis en middelen, maar ook door een geest van ondernemerschap en ongeduldige creativiteit.

Projecten kunnen variëren van het uitvoeren van genetische tests tot het splitsen van DNA, het herprogrammeren van bacteriën of het maken van genetisch gemanipuleerde machines. Biohackers hebben gedobbeld in mondbacteriën die tandplak eten en tanden opnieuw verkalken, organismen die arseen in water detecteren en bacteriën die tumorcellen doden [bronnen:Boustead; Brodwin]. Ten minste één biohacker re-engineert bacteriën in een gedetailleerde beeldtechniek met de bijnaam "E.colaroid" [bron:Boustead]. Microbiële brandstofcellen hebben ruime berichtgeving gekregen, net als glow-in-the-dark planten die zijn verzonnen uit bioluminescente bacteriegenen [bronnen:Biba; Brodwin]. In de tussentijd, Joeri Fazylov, een student in Brooklyn, New York, werkt aan stralingsbestendige planten waarmee nucleaire rampen kunnen worden afgezwakt of planeten kunnen worden gekoloniseerd [bronnen:Brodwin].

Hoe is het zelfs mogelijk om een ​​hobbyist te zijn op gebieden die zo geavanceerd zijn als biowetenschap en biotechnologie? Naarmate de benodigde tools goedkoper worden en worden verfijnd tot plug-and-play-kits, ze worden toegankelijk voor een breder scala aan mensen. Voeg daarbij de kracht van vrijwilligerswerk en de vindingrijke kwaliteit van noodzaak, en je hebt een recept voor innovatie. De kracht van dit principe wordt duidelijker als je bedenkt dat doe-het-zelf-biowetenschappers verschillende achtergronden hebben, velen van hen technische, waardoor ze essentiële apparatuur kunnen bouwen of wijzigen tegen een fractie van de marktwaarde.

Overweeg OpenPCR, een biogehackte versie van de polymerasekettingreactie (PCR) machine die essentieel is voor DNA-analyse die voor een tiende van de gebruikelijke prijs verkoopt, of de gel-imager die de Universiteit van Californië, Berkeley-studenten in elkaar geslagen uit karton, Lucite, een blauwe LED en een iPhone, en je begint de waarde van synergie te zien in krappe economische tijden [bronnen:Biba; Martin]. In de tussentijd, kleine biofirma's beginnen te werken aan weesgeneesmiddelen - medicijnen voor ziekten die te zeldzaam zijn voor grote farmaceutische bedrijven om zich mee bezig te houden [bron:Martin].

Practisch gesproken, het verplaatsen van biowetenschap naar de publieke sfeer brengt zowel potentiële voordelen als risico's met zich mee. Door de meer methodische benadering van de academische wereld te omzeilen, biohackers gaan sneller en verkennen gebieden die wetenschappers mogelijk onpubliceerbaar vinden. Maar ze lopen ook het risico te blunderen in slecht begrepen gebieden van biologie en fysiologie. Uiteindelijk, professionals en amateurs zullen waarschijnlijk moeten samenwerken om beste praktijken te promoten.

Maar doe-het-zelf-biowetenschap werpt ook een licht op vitale vragen van ethiek en het algemeen belang. Wat er nog meer uit hun acties kan komen, biohackers hebben het openbaar onderwijs in hun vakgebied uitgebreid en legitieme zorgen geuit over de eigendom van genetisch onderzoek.

Drie op een genetische match is pech

De informatiekunstenaar Heather Dewey-Hagborg uit Brooklyn gebruikte wat ze in haar gemeenschapsbiospace leerde om aan een uniek kunstproject te beginnen. Ze verzamelde DNA-beladen items zoals haar, kauwgom en sigarettenpeuken uit de hele stad en sequeneerde ze in Genspace, gebruikten vervolgens de informatie om 3D-modellen van de gezichten van hun eigenaren te maken [bronnen:Brodwin].

Dewey-Hagborg was zo verontrust over hoeveel ze kon afleiden over haar onderwerpen dat ze besloot een gerelateerd project te beginnen:sprays maken die DNA-sporen kunnen wissen [bronnen:Brodwin].

Lees verder

Veel meer informatie

Notitie van de auteur:Hoe biohacking werkt

We leven al samen met machines die het geheugen verbeteren, toegang tot informatie en communicatie. Smartphones en draagbare apparaten hebben ons al geacclimatiseerd, heeft ons zelfs verslaafd gemaakt, naar constante verbinding, wat opnieuw een langlopende vraag oproept:op welk punt zal de integratie van dergelijke apparaten in ons lichaam praktisch of aantrekkelijk worden?

Die laatste vraag lijkt het meest relevant. Praktisch lijkt onvermijdelijk, maar om het normaal te laten lijken om een ​​gezond mens te 'cyberiseren', zal er wat werk aan de winkel zijn. Wat een andere vraag oproept:door de toekomst een duwtje in de rug te geven, zullen grinders ons ongevoelig maken voor de lichaamshorror die ten grondslag ligt aan de cyborg? Of zullen deze schijnbaar frivole toepassingen, en hun biologische gevolgen, het tegenovergestelde effect hebben?

gerelateerde artikelen

  • Kan een horloge je helpen om af te vallen?
  • Kunnen glow-in-the-dark planten straatverlichting vervangen?
  • Hoe Android Wear werkt
  • Hoe een betere ruimteverkenner te bouwen
  • Hoe futurologie werkt
  • Hoe magneten werken

bronnen

  • Biba, Erin. "Genome at Home:Biohackers bouwen hun eigen labs." Bedrade. 19 aug. 2011. (14 aug., 2014) http://www.wired.com/2011/08/mf_diylab/
  • Borland, John. "De mens overstijgen, DIY-stijl. "Bedraad. 30 december, 2010. (8 aug., 2014) http://www.wired.com/2010/12/transcending-the-human-diy-style/
  • Boustead, Greg. "De biohacking-hobbyist." Zaad tijdschrift. 11 december 2008. (14 aug., 2014) http://seedmagazine.com/content/article/the_biohacking_hobbyist/
  • Brodwin, Erin. "Biohacking legt de volgende wetenschappelijke doorbraken in de handen van de consument." Nieuwsweek. 1 juli, 2014. (15 aug., 2014) http://www.newsweek.com/2014/07/04/biohacking-puts-next-scientific-breakthroughs-consumers-hands-261578.html
  • Figer, Jessica. "De dappere nieuwe wereld van biohacking." Al Jazeera-Amerika. 18 okt. 2013. (15 aug., 2014) http://america.aljazeera.com/articles/2013/10/18/the-brave-new-worldofbiohacking.html
  • Martin, Glen. "Doe-het-zelf-biologie?" Californië tijdschrift. 12 aug. 2014. (15 aug., 2014) http://alumni.berkeley.edu/california-magazine/just-in/2014-08-12/do-it-yourself-biology-messing-around-dna-increasingly-garage
  • Moser, Dave. "DIY Biotech Hacker Space wordt geopend in NYC." Bedrade. 16 december 2010. (13 aug. 2014) http://www.wired.com/2010/12/genspace-diy-science-laboratory/#slide-575365
  • Popper, Ben. "Cyborg America:in de vreemde nieuwe wereld van bodyhackers in de kelder." De rand. 8 augustus 2012. (14 aug., 2014) http://www.theverge.com/2012/8/8/3177438/cyborg-america-biohackers-grinders-body-hackers
  • Shapiro, Fred R. (red.). "The Yale Book of Quotes." Yale University Press. 30 okt. 2006.
  • Stableford, Brian en David Langford. "Cyborgs." De encyclopedie van sciencefiction. Londen:Gollancz, bijgewerkt op 21 augustus 2012. (14 aug., 2014) http://www.sf-encyclopedia.com/entry/cyborgs

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat veroorzaakt het uitsterven van planten en dieren?
  2. Hoe onderhoudt een cel homeostase?
  3. Primaire en secundaire seksuele kenmerken
  4. Hoe cranberrymoerassen werken
  5. Amylase Activity in the Stomach
  6. Zelfgemaakt skeletmodel
  7. Worden we echt wijzer met de jaren?
  8. Welke landen hebben de kleinste persoonlijke ruimte?
  9. Sterven mensen in politiehechtenis aan opgewonden delirium?

Wetenschap