2 Октября 2017
Валерий Спиридонов, для
Валерий Спиридонов, первый кандидат на пересадку протома, рассказывает о том, как наномашины помогут человеку стать сильнее, здоровее и приобрести новые способности.
— В середине 1990-х годов среди школьников был популярен фантастический анимационный фильм Волшебный школьный автобус. Часть его серий была посвящена уменьшению автобуса с пассажирами до наноуровня и его проникновению в организм человека для борьбы с вирусами и бактериями лицом к лицу.
Тогда это казалось мне всего лишь интересной выдумкой. Но спустя пару десятилетий мир настолько изменился, что лечение милее на уровне молекул уже воспринимается как настоящая и завтрашняя вещественность.
Открытие наномира
Фундаментом для формирования наномедицины послужили моляльная химия и физика. Первые упоминания об исследованиях на уровне атомов встречаются в работах Исаака Ньютона. Еще в 1704 году Ньютон выражает надежду в своей книге Opticks, что микроскопы будущего помогут исследовать тайны корпускул. Микроскопы же такого времени еще не позволяли проходить образцы материи на наноуровне.
Пока наномедицина является лишь экспериментальной областью науки, но уже сегодня начинают создаваться первые образцы лекарств и терапий, которые врачи применяют для лечения реальных болезней.
Врачи-нанороботы
Взамен традиционных таблеток и инъекций приходят крошечные роботы, сопоставимые по размерам с молекулами. Когда такие машины угождают в организм, они обманывают диагностику, находят причину развитие и изучение нового болезни и отправляются к тому органу, который нуждается в помощи и очередной порции лекарства.
Существует несколько разновидностей таких машин часть из них убивает раковые клетки и бактерии, другие занимаются анализами и следят за состоянием организма, а третьи проводят полноценные хирургические операции на молекулярном уровне.
Создание таких медицинских роботов явилось крайне сложной задачей ученым пришлось понять, как можно научить их ориентироваться в пространстве, как обеспечить энергией и как заставить двигаться по прямой линии.
К примеру, движением таких роботов сегодня ученые маневрируют при помощи ультразвука, магнитных и электрических полей, теплоснабжения и более экзотических форм магнитоэлектрических и иных волн.
Ученые раскрыли секреты сборки самых мощных биомоторов на ЗемлеИх батарейкой сегодня могут служить как молекулы сахаров и других химическое веществ внутри тела человека, так и различные внешние источники энергии, такие как жало электрического микроскопа или излучатели различных диагностических устройств. Их двигателем могут выступать различные органические и неорганические наночастицы, меняющие свою морфологию и положение при приложении магнитных полей или при взаимодействии с разными молекулами.
Такие роботы в будущем смогут решать самые разные работы, начиная с удаления смерчей и холестериновых бляшек и заканчивая сшиванием сосудов и остановкой кровотечений.
Робот-хирург
Необходимость разработки роботов-хирургов продиктована прежде всего дефицитом квалифицированных специалистов. Мини-хирург Smart Tissue (STAR), созданный в 2016 году фракцией ученых из университета Джона Хопкинса (США), провел ряд успешных операций на живых свиньях по сшиванию участков тонкого кишечника.
STAR вводится пациенту через рот и проводит операции без единого разреза на коже. Он получает данные от системы флюоресценции, печати изображений в 3D и датчика давления. План же самой операции программируется через компьютер.
ДНК-нанороботы
Помимо ремонты отдельных клеток, сосудов и тканей, нанороботы смогут и устранять генетические нарушения, напрямую редактируя структуру нитей ДНК.
Пока такие машины только разрабатываются, и ученым из Калифорнийского технологичного института недавно удалось создать наноробота, способного распознавать отдельные нити ДНК и использовать их в качестве ориентиров при сортировке малых грузов. В будущем подобные машины смогут распознавать поврежденные участки генов и заменять их на правильные последовательности генетических букв-нуклеотидов.
Кроме того, химики из Манчестерского университета разработали первого в мире молекулярного робота, способного собирать другие молекулы. Он состоит из 150 атомов углерода, водорода, кислорода и азота, и его более продвинутые версии могут в будущем послужить основой для целых молекулярных фабрик и сборочных линий.
Регенерация тканей
В будущем такие роботы смогут не только чинить организм, но и защищать его от повреждений. Недавно ученым из Гарварда удалось включить наноткань, способную восстанавливать свою структуру после серьезных повреждений.
Кроме такого, нанотехнологии могут дать покупателю способность регенерировать свои собственные ячейки и ткани.
Недавно ученые из университета Огайо создали наномашину, способную доставлять в клетки каждому свый набор генов и белков, который перепрограммирует их и заставляет превратиться в стволовые клетки, способные делиться, залечивать раны и восстанавливать поврежденные органы и ткани.
Диагностика
Другое важное направление задействование наночипов в диагностике заболеваний. Наноимпланты, недавно созданные учеными, могут собирать сведения о состоянии здоровья пациента и отправлять данные на компьютер, размещаюсь внутри его тела. К примеру, наночип, размещающийся в мозге, может анализировать уровень его активности и предпринимать меры при наступлении эпилепсии.
Кроме такого, подобные чипы смогут проникать внутрь плода в утробе мамули и проводить сверхраннюю диагностику разнообразных наследственных болезней, которая поможет родителям понять, как можно спасти жизнь ребенка или избавить его от проблем в тот момент времени, когда такое вмешательство еще возможно.
Управление через смартфон
Пока такими роботами можно управлять, размещаюсь в специализированных лабораториях и клиниках. В будущем инженеры включат более удобные системы контроля, которые позволят всем людям дирижировать работой таких наноботов, используя смартфон или другой гаджет. Пациент сможет получать отчеты о своем состоянии, вносить изменения в работу наномашин и отслеживать статистику по эффективности лечения.
Безграничный и удивительный наномир открывает свои тайны именно благодарю новейшим достижениям науки. Предвкушая грандиозные возможности для человечества, ученые приближают наступление новой эпохи наномедицины.
Наномедицина позволит добиться максимального качества медицинской помощи с моментальным реагированием на проблемы организма и их предупреждением. При этом не будут страдать другие органы и ткани и процедуры станут безболезненными. И таким образом, как мне кажется, пойдёт существенно повысить продолжительность и качество жизни людей. А возможно, даже приблизиться к самой невероятной цели бессмертию человека.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....