13 752
32
19 июня 2017 в 8:00
Автор: Ян Альшевский
Бионические протезы и выращенные в лабораториях органы. Что делают ученые, чтобы спасти человеку жизнь

Подорожник и зеленка до сих пор являются наиболее эффективными средствами для лечения практически любого заболевания. На самом деле, конечно, нет. Живем мы теперь дольше, болезней не так чтобы меньше, они просто другие, да и протекают иначе. Некоторые недуги даже удалось полностью изжить. Способа, как обеспечить себе вечное существование, человечество пока не придумало, но пути продления жизни уже существуют. Более того, медики научились заменять «сбойные» органы — это невероятное достижение.

Просто попробуйте представить, как себя почувствует врач начала прошлого века, окажись он в современной операционной. Вероятнее всего, вначале он впадет в ступор, а чуть позже его восторг не будет знать границ. А если это лекарь из века так 17-го? Потребуется куда больше времени, чтобы объяснить ему, что все вокруг — не магия.

Фото: hygeia.gr

Все, как обычно, начиналось с малого, а впереди нас ждет появление все большего количества полностью искусственных органов, и недалек тот час, когда серьезные травмы не окажутся приговором.

Пока человечество не научилось создавать полноценные искусственные органы. Как правило, существующие механизмы применяют в качестве временного решения — в ожидании донорского сердца, печени, почки и так далее.

Первая успешная трансплантация человеческого органа — почки от живого донора — была проведена в 1954 году. Реципиентом стал Ричард Херрик, получивший почку от брата-близнеца Рональда. Обоим тогда было по 23 года, и Ричард смог прожить на 8 лет дольше «положенного», а его брат умер в 1997-м в возрасте 79 лет. Можно только догадываться, как страшно им было тогда и какие надежды они возлагали на операцию.

Врачи продолжали активно двигаться вперед, и менее чем через 10 лет была проведена успешная пересадка легкого. Позже пришел черед других органов. Конечно, далеко не каждая операция завершалась как было задумано, были неудачи, много неудач. Принимались неверные решения, врачам приходилось бороться с отторжением органов, и шансы прожить сколь-нибудь долго после манипуляций с организмом были ох как невысоки. Под конец 20-го века человеку впервые была успешно пересажена конечность — рука, но спустя несколько лет по вине нового владельца ее пришлось ампутировать… А в 2010 году медики провели полную трансплантацию лица.

Рекордсменка по количеству одновременно пересаженных органов

Об американке Аланне Шевенелл активно писали около 5 лет назад. В 2012-м ей было 9 лет, а шансы прожить еще немного казались призрачными, как предрассветный туман. В ее теле активно развивалась раковая опухоль, с которой не могли справиться ни операции, ни химиотерапия.

Фото: worldrecordacademy.com

Девочка стала рекордсменкой по количеству одновременно пересаженных органов. Ей заменили пищевод, печень, желудок, селезенку, поджелудочную железу и тонкий кишечник. Врачи же называли рак в ситуации с Аланной не иначе как «монстром», так как две трети 14-часовой операции они «зачищали» от болезни те органы, которые замене не подлежали.

По состоянию на 2015 год все у Аланны было хорошо — отторжения трансплантированных органов не последовало, рак не вернулся. Разве что пришлось нагонять школьную программу за несколько лет.



Металл, пластик, электроника

Тем не менее человек ищет способы и технологии, призванные ликвидировать упущения природы. Внешне Нил Харбиссон немного походит (или походил ранее) на робота Вертера в исполнении Евгения Герасимова из советского научно-фантастического фильма «Гостья из будущего». К тому же Харбиссон продвигает тему киборгизации людей, так как сам является представителем этого «вида». Таких, как он, иногда называют биохакерами, однако Нил не просто энтузиаст, играющий с природой.

Фото: birdinflight.com

Британец (на самом деле он родом из Испании) родился в 1984 году с полной цветовой слепотой. Будучи уже взрослым, он, как творческая личность, пожелал избавиться от наложенных на него ограничений. С точки зрения медицины Харбиссон вполне мог бы продолжить жизнь в монохромном мире. Но так легко говорить лишь тем, кто на зрение не жалуется.

«Улучшить» себя британцу помог Адам Монтадон, разработавший устройство, которое получило название Eye-Borg. Нет, оно не позволяет увидеть цвета, но дает возможность услышать их. Однако и здесь не все просто: специальная антенна отправляет звук не в наушник, а передает его напрямую в кости черепа британца. Более того, благодаря антенне, выразительно возвышающейся над головой мужчины, он получает данные также из других источников — например, об электромагнитном излучении.

В комплект одного из первых вариантов Eye-Borg входил ранец с компьютером, звук же передавался через наушники. Позже устройство интегрировали в кость, а вся система постепенно уменьшилась. Разработка, кстати, подключается к интернету, а звонки на мобильный поступают сразу «в голову» Харбиссона. Утверждается, что сегодня в мире есть пять человек, которые могут отправлять изображения, видео и звуки «абоненту» напрямую.

Фото: birdinflight.com

Самая неприятная история случилась с британцем в 2012 году в Барселоне. Полиция потребовала от него прекратить видеосъемку проходившей там демонстрации. Стражи порядка не прислушались к словам Харбиссона, который заявил, что антенна и «периферия» на ней — часть его самого. В итоге в гостиницу киборг отправился с оборванными проводами.



Еще одним «айборгом» (eyeborg) называют Роба Спенса. Кинематографист решил заменить искусственный глаз видеокамерой — с батареей и беспроводным передатчиком. Впрочем, к мозгу вся эта электроника не подключена и работает до момента своего перегрева недолго. Тем не менее выглядит впечатляюще. Особенно в темноте. Но особого смысла в этом, вероятно, нет.

Внимание! Видео не рекомендуется к просмотру впечатлительным людям.



Сердце мое

А что если взглянуть на историю создания искусственного сердца? Первые экземпляры по размерам напоминали металлические шкафы высотой более полутора метров, с колбами, насосами, индикаторами, трубками, переключателями. Они сочетали в себе функции набора органов. Так, в 1957 году появился аппарат Mayo-Gibbon, который применялся во время операций и заменял пациенту сердце и легкие.

Фото: circ.ahajournals.org

Но вот в 2001 году компания AbioMed показала полностью искусственное сердце AbioCor с длительным сроком службы, предназначенное для людей (первопроходцем в этом деле называют советского хирурга Владимира Демихова — в 1937-м он установил искусственное сердце собаке). Прибор имплантируется внутрь грудной клетки. Первый реципиент прожил 151 день после установки органа, однако затем умер от инсульта. Второй смог прожить 512 дней, скончавшись в итоге от износа мембраны AbioCor. Были планы по разработке новой версии системы, но вскоре после смерти ее создателя работы прекратили.

Фото: wikimedia.org

Подобные устройства — не только сердца — разрабатываются компаниями по всему миру. Они отличаются конструкцией, сроком службы, имеют разную степень автономности — нередко требуется внешний источник питания. Чаще медики двигаются в направлении создания гибридных систем, когда замене подлежат «сбойные» части органов.

Фото: waziafrica.blogspot.com.
Пациент с искусственным сердцем, оборудованным внешним блоком (в руках женщины — дополнительное оборудование)

Наступление эпохи «киборгов», вероятно, откладывается, а механические аналоги являются временным решением — до получения донорского органа. Инженеры пока не научились собирать из металла и пластика все «компоненты» организма, поэтому ограничиваются лишь элементами.

Будущее не за горами

Тем не менее существуют «кибер»-протезы, позволяющие вернуть слух, частично — зрение. Наиболее известный бионический глаз, например, — протез сетчатки Argus II, который давно перестал быть прототипом и применяется в клиниках в ряде стран мира.

Опять же, он не возвращает «привычное» зрение: с помощью электронной системы в мозг поступают сигналы, которые еще нужно научиться интерпретировать. Кроме того, при использовании Argus II существует опасность частично или полностью уничтожить глазное яблоко.





Активно трудятся ученые также над созданием управляемых протезов конечностей — рук и ног. В случае с руками прототипы позволяют совершать базовые движения, но им недостает мелкой моторики — ради которой, в общем-то, все и затевалось. Тем не менее в конце прошлого года в один из американских военных госпиталей поступила первая пара бионических протезов LUKE (DEKA Arm System). Они управляются благодаря считыванию сигналов от мускулов, есть и пульт внешнего управления.



Определенные перспективы открывают системы, позволяющие подключать протезы конечностей к нервным окончаниям. Естественно, двигать пальцами пока не получается, но вот в случае с нижними конечностями процесс идет куда более активно — благодаря имплантированным в тело чипам. Известным примером является Зак Воутер из Калифорнии, который ныне занимает пост разработчика в Uber Advanced Technologies Group. В 2013 году он стал звездой СМИ благодаря участию в испытании продвинутой бионической ноги, с которой не расстается и по сей день.



Еще один пример человека, получившего невероятную возможность вновь встать на ноги, — Хью Герр (своих он лишился в 17 лет). Вначале он разработал протезы собственной конструкции, которые позволили ему вернуться к любимому занятию — скалолазанию. Позже Герр обзавелся высокотехнологичными протезами, управляемыми с помощью компьютера. Сейчас он возглавляет исследовательскую лабораторию в MIT, где занимается так знакомой ему проблемой — разработкой все более совершенных роботизированных протезов.



Следующим шагом стало создание «чувствующих» протезов. Менее года назад были проведены испытания протеза кисти с обратной связью. Такие устройства позволяют дозировать напряжение на элементах конструкции — снижается шанс сделать больно другому человеку или раздавить тот же стакан, а также понять, что за материал трогает искусственный палец.

Кстати, демонстрацию потенциальных возможностей полностью искусственных органов устроил «бионический человек» Фрэнк в 2013 году. Внешне он походит на пародию на киборгов, но при этом управляет двумя сотнями процессоров, использует около миллиона сенсоров, 26 микродвигателей, обладает системой кровообращения, сердцем, легкими, зрением, набором функционирующих протезов, а также экзоскелетом.




В настоящее время ученые все больше обращают внимание на технологии, позволяющие создать новый орган из клеток самого пациента. В 2011 году в лаборатории удалось вырастить искусственную трахею, которую затем успешно пересадили реципиенту. В чем преимущество выращенных органов? Не требуется донор и нет риска отторжения.

Что дальше? На очереди — пересадка тела, которую намерен провести итальянский хирург Серджио Канаверо в 2018-м. В его чуть отдаленных, но весьма амбициозных планах — перемещение мозга из одной черепной коробки в другую. Но не исключено, что дальше слов дело не пойдет. Как скоро мы увидим первых настоящих киборгов, прогнозировать пока сложно.

Тонометры в каталоге Onliner.by

Читайте также:

Перепечатка текста и фотографий Onliner.by запрещена без разрешения редакции. nak@onliner.by

Автор: Ян Альшевский
ЛУЧШИЙ КОММЕНТАРИЙ
Чтобы оставить свое мнение, необходимо войти или зарегистрироваться
ОБСУЖДЕНИЕ
19.06.2017 в 8:06

Хорошее дело делают. Дарят вторую жизнь. Респект

37
Лучший комментарий
19.06.2017 в 8:06

Хорошее дело делают. Дарят вторую жизнь. Респект

19.06.2017 в 8:12

К сожалению стоит все это приличных денег.

19.06.2017 в 8:14

А мне кажется, что в 90% случаев, врачи просто пилят деньги, вложенные в их разработки...

19.06.2017 в 8:17

Вернуть зрение - это нужно. У нас тут многие пишут, но читать не могут.

19.06.2017 в 8:23

Когда мой директор начинает жаловаться на возраст, типа старый уже, я его успокаиваю: с вашими деньгами скоро пересадите свою голову на другое тело и будете и дальше нас дрюкать

19.06.2017 в 8:37
А мне кажется, что в 90% случаев, врачи просто пилят деньги, вложенные в их разработки...
SOLDYK

Не путай чиновников с врачами.

19.06.2017 в 9:26

Я считаю , что бы эт технология дошла до простых людей в Европе потребуется 5-10 лет в РБ для этого потребуется 1-н век !

19.06.2017 в 9:50

Поправка: что делают ученые, чтобы спасти БОГАТОМУ человеку жизнь.

19.06.2017 в 10:12

Очень круто! Будущее наступает уже сегодня. Но это надо освещать более ярко, чем разные скандалы и всем надоевшую политику.

19.06.2017 в 10:20

И нигде никогда не говорят о продолжительности жизни с пересаженным органом. И о причинах смерти.

19.06.2017 в 10:20

Главное чтобы у нас потом вот такого не было, как в Deus Ex. Хотя и сейчас что-то схожее, только критериями деления общества являются религия, разум, сексуальная ориентация, внешний вид и т.д.
https://www.youtube.com/watch?v=4-MU5MgRV6U

19.06.2017 в 10:37

наши ребята из Моторики молодцы

19.06.2017 в 11:43
Ричард смог прожить на 8 лет дольше «положенного», а его брат умер в 1997-м в возрасте 79 лет.

А википедия говорит:

Ричард прожил 9 лет после операции и погиб от рецидива основного заболевания. Рональд умер 29 декабря 2010 года.
19.06.2017 в 13:07

Хорошие учённые, жаль что не наши

19.06.2017 в 14:34

Время киборгов

19.06.2017 в 14:35
Главное чтобы у нас потом вот такого не было, как в Deus Ex. Хотя и сейчас что-то схожее, только критериями деления общества являются религия, разум, сексуальная ориентация, внешний вид и т.д.
https://www.youtube.com/watch?v=4-MU5MgRV6U
Alexus95

Мне вот тоже игрушка припомнилась. К чему бы это?

19.06.2017 в 14:36
Хорошее дело делают. Дарят вторую жизнь. Респект
vorobehhh

Вот только не объяснили для чего эта вторая жизнь

19.06.2017 в 15:55
Но не исключено, что дальше слов дело не пойдет. Как скоро мы увидим первых настоящих киборгов, прогнозировать пока сложно.

Потом его по новостям БТ каждый вечер смотреть будем))

19.06.2017 в 16:15
И нигде никогда не говорят о продолжительности жизни с пересаженным органом. И о причинах смерти.
omdm

Не веришь в пересадку? Только мёд, кровопускание с пиявками и "сила земли"?

19.06.2017 в 17:59

Б-г придумал хорошее тело, которое человеку не суждено повторить :)

19.06.2017 в 18:56

А ВИЧ в 2017 ещё не победили

19.06.2017 в 19:06

скорей бы уже научились и наши врачи...

19.06.2017 в 19:58

Ждём изобретения и массового производства искусственных анусов. Для нашего правительства.
У них вечный геморрой из-за народа.

19.06.2017 в 20:16

I never asked for this.

19.06.2017 в 21:28

Если немного подумать и напрячься, то гораздо больше ученные делают чтобы уничтожить человечество. Уже давно не секрет, что земле не нужно больше определенного количества населения. По мне так это пыль в глаза. Даже если и есть серьёзные успехи в продления жизни, то нам они как простым смертным не сулят. Они - эти средства лечения - для избранных.

19.06.2017 в 22:21

все это ради денег

19.06.2017 в 23:15

Так силище же прибавляеться...

19.06.2017 в 23:41

Зачёт толковые не стоят, только технологии спасут современный мир

20.06.2017 в 8:19

хорошо что не говорят что это ГоспАдь Баг всемогущий помогает

20.06.2017 в 8:21

Постоянная борьба с естественным отбором :)

20.06.2017 в 8:40

столько всего делается для нуждающихся......а позволить себе нуждающиеся это могут? (финансово например)

20.06.2017 в 17:03
первопроходцем в этом деле называют советского хирурга Владимира Демихова — в 1937-м он установил искусственное сердце собаке

В 1937 году, будучи студентом-третьекурсником, он сконструировал и собственными руками изготовил первое в мире искусственное сердце и вживил его собаке. Собака жила два часа.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D1%85%D0%BE%D0%B2,_%D0%92%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%80_%D0%9F%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87