Ошибки в коде
Системы CRISPR-Cas работают по принципу "вырезать-заменить" и успешно применяются в генной инженерии к растениям и животным. Сегодня говорят о возможности использовать эту технологию на ранних стадиях развития эмбриона, чтобы "отменить" запуск вредоносных генов. Это помогло бы справиться с неизлечимыми заболеваниями, связанными с поломкой одного гена, например с гемофилией и синдромом Дауна. Также это действенная возможность очистить ДНК от ретровирусов, среди которых есть как весьма безобидные, так и смертельно опасные.
Есть контакт
Болезни нервной системы и травмы спинного мозга, превращающие человека в инвалида, настоящий кошмар современности. Работы по проектированию нейропротезов — устройств, считывающих сигналы мозга и передающих их роботизированным протезам,— ведутся давно, но первые протезы и экзоскелеты, управляемые силой мысли, появились сравнительно недавно. Первый успех датирован 2012 годом: проект BrainGate2 подарил полностью парализованной американке возможность совершать простые движения протезом. Сейчас же точность приборов позволяет двигать отдельными пальцами роботизированных рук и даже ходить при помощи экзоскелетов. Нейроимпланты могут не только возвращать подвижность, с их помощью возможно купировать приступы эпилепсии и частично восстанавливать способность к запоминанию.
Роботы-хирурги
Буквально на днях в США отчитались о первой успешной автономной операции, проведенной роботом-хирургом под названием STAR. При сравнении работы робота и человека выяснилось, что машина справляется лучше, но у нее уходит несколько больше времени на манипуляции с тканями. До сих пор в операционных в основном трудились роботы типа daVinci, которые позволяют проводить сложнейшие операции через микропроколы в теле пациента. Их механические руки не дрожат, а тонкий инструментарий позволяет снизить риски для больного. Важно, что отсутствие разреза снижает опасность заражения, а восстановительный период сокращается в разы. Таким роботом управляет хирург, который видит происходящее на экране, а команда ассистентов следит за состоянием пациента. В России сейчас работает 5 таких аппаратов, они крайне дорогостоящи, а обучение специалистов занимает много времени. За последние 16 лет в мире роботы-хирурги справились с 200 тысячами операций, в основном в сфере нейрохирургии и кардиологии, в ближайшем будущем сфера их применения будет значительно расширена.
От большего к наименьшему
Уже сейчас технологии наномедицины применяются для лечения онкологии. Наноразмер частиц позволяет транспортировать лекарства через ткани по тончайшим капиллярам, минуя барьеры печени. А так как опухоли лишены лимфатического дренажа, наночастицы могут селективно скапливаться в них, что позволяет повысить эффективность химиотерапии.
Более невероятной, но вполне перспективной кажется концепция настоящих нанороботов, размером с молекулу, способных по команде атаковать бактерию или вирус, чинить ткани и отдельные клетки и даже поломки в генах. Чтобы управлять такими миниатюрными лекарями, ученые разрабатывают нанокомпьютеры и системы точного наведения. Однако перспективы этой технологии безграничны, ведь гораздо эффективнее отслеживать и купировать заболевания еще до того, как будет нанесен какой-либо вред человеку.
Теперь и в 3D
Пересадка органов — операция сложная сама по себе, но не менее сложным является последующая реабилитация и страх отторжения нового органа. Поэтому сегодня активно разрабатываются методы создания органов из клеток самого пациента. Технология печати на биопринтере уже успешно протестирована и начинает применяться в медицинских центрах по всему миру. Каркас для органа — это, как правило, неорганический полимер, а в качестве исходных клеток берут стволовые. Форма и размеры органа задаются заранее, печать происходит в среде специального биогеля. Далее будущий орган помещается в биореактор, где под влиянием различных сред и веществ стволовые клетки дифференцируются и принимают свой окончательный вид. Пока возможна печать относительно простых органов, сложные структуры все еще в стадии разработки.
Человек на стекле
Чем дальше, тем сложнее становятся современные лекарства и тем труднее предсказать их воздействие на человека. Чтобы минимизировать потенциальную опасность побочных эффектов, ученые разрабатывают микробиореакторы — особые тестовые системы, на которых можно испробовать новые вещества на токсичность. Отечественная разработка биореактор Homunculus состоит из двух частей: клеточного блока, в котором культивируют клетки органов, а также блока управления. Культуры клеток расположены так, что суммарно представляют собой модель человеческого тела, а блок управления поддерживает все в рабочем состоянии. Homunculus позволит снизить риски при испытании препаратов и повысить эффективность разработок.
Вторая кожа MIT
Так называемая вторая кожа MIT — разработка ученых из Массачусетского технологического института. Это технология на стыке регенерации, протезирования и медикаментозного лечения. Полимер наносится на кожу в виде крема и создает тончайший слой, подобный человеческой коже. Особое свойство нового материала — невероятная эластичность, полимер можно растягивать до 250 процентов от изначальной длины, для сравнения, человеческая кожа выдерживает натяжение до 180 процентов.
Вторая кожа разрабатывалась для обработки ран, ожогов и различных дерматитов, но проявила неожиданные свойства. Крем также частично скрывает морщины и мешки под глазами, а при внесении незначительных изменений в состав может быть использован для доставки лекарственных препаратов через кожу.
Гаджеты проследят
Сейчас почти каждый мобильный гаджет хоть как-то, но отслеживает состояние здоровья владельца. Но большинство этих наблюдений довольно грубые и поверхностные. Сейчас все больше фирм предлагают различные более точные и специализированные приборы, носимые, как правило, непосредственно на теле. Разного вида устройства меряют давление, температуру и пульс, состав и содержание солей в поте, знают все о фазах сна. А не менее интеллектуальные приложения анализируют данные и дают полезные советы. Подобная "домашняя медицина" серьезными специалистами не одобряется. Однако подобные системы мониторинга могут стать хорошими помощниками врачам, ведь зачастую о заболевании можно заранее сказать по незаметным на первый взгляд симптомам или колебаниям показаний.
Мария Сотскова
Источник: Коммерсант.ru