От рубил до нанороботов. Мир на пути к эпохе самоуправляемых систем (История технологий и описание их будущего).
Глава 8. Медицина и медицинские технологии – прорыв к контролю над человеческим организмом*
8.4. ИЗМЕНЕНИЯ В ХОДЕ ЗАВЕРШАЮЩЕЙ ФАЗЫ КИБЕРНЕТИЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ
А вот пример «умной» технологии, которая, будучи внедренной, заставляет систему работать нужным образом (исправляя биологическую систему так, чтобы она в нужное время работала, как требуется). Как мы уже говорили, 3D-принтеры сейчас используются во многих сферах (даже в аэрокосмической промышленности). Работают с этими системами и в медицине. Прошла информация о распечатанном на таком принтере участке трахеи, который может изменять форму одновременно с ростом ребенка. На момент публикации информации эта технология уже спасла жизни троим малышам, у которых наблюдались проблемы с дыхательными путями. Причем эти проблемы угрожали жизни детей. Технология создания деталей, которые могут расти вместе с организмом ребенка, – важное достижение медицины. Первый ребенок получил такой имплантат три года назад, и кусочек пластика помог маленькому человеку выздороветь. Речь идет о разновидности трахейной бронхомаляции – относительно редком заболевании, которое приводит к «схлопыванию» дыхательных путей и, соответственно, смерти ребенка. Это заболевание наблюдается у 1 из 2000 детей. Обычно дети перерастают заболевание, достигая трехлетнего возраста. Но в серьезных случаях до трех лет ребенок просто не доживает. Один ребенок не только не мог нормально дышать, но и не был способен принимать пищу. Если бы не врачи, малыш умер бы через несколько дней. Для того чтобы создать имплантат, исследователи внимательно изучали изображения трахей пациентов с последующим моделированием необходимого участка. Сам имплантат создавался по технологии лазерного спекания, при этом на его создание уходило 1–3 дня. Стоимость материала – всего 10 долларов за штуку. Поскольку имплантат не замкнут, пластик давал расширяться трахее по мере роста ребенка. Все три проведенные операции закончились успешно (Morrison et al. 2015; см. также: Галайко 2015).
Третье направление может быть связано с развитием системы мониторинга состояния организма, что позволит проводить профилактику болезней и их раннюю диагностику. Все это также обеспечит процесс управляемости лечением. Мониторинг может быть обеспечен использованием биосенсоров и биочипов (технологии, связанные между собой и не всегда легко разводимые).
Биосенсоры – очень перспективное направление медицины и одновременно хороший пример развития в сторону самоуправляемых систем (за счет множества «умных» технологий, соединенных в единую систему), а также и пример индивидуализации. Биосенсоры – это электронные регистрирующие устройства, которые состоят из биологических систем распознавания веществ (включающих различные биохимические маркеры, а также ферменты, клетки, антитела и т. п. [Vo-Dinh et al. 2001; Rusmini et al. 2007]). Эти системы часто называют также биорецепторами или трансдусерами (то есть приемниками, датчиками) (Ferrari 2006). Биосенсоры способны трансформировать биологическую энергию в электрическую. Таким образом, биосенсорная технология сочетает в себе достижения биологии и современной микроэлектроники. И это один из важнейших способов объединения в единую систему технических и биологических элементов будущих самоуправляемых систем.
