Искусственные органы сегодня и завтра

Искусственные части тела уже существуют, но у них всё еще длинный путь до того, как они смогут конкурировать с нашими настоящими органами.

Как потрошители из фильма Repo Men напоминают нам, полная замена тела уже на горизонте, но тем временем ученые и техники делают маленькие шаги к созданию полного киборга. Какие же искусственные органы можно использовать уже сегодня, и что будет в будущем?

Сердце

Сегодня: Пока что только временно. Если Вы получаете механическую замену сегодня, не стоит слишком привыкать к этому, потому что оно работает лишь временно. Внутренние искусственные сердца, такие как делают в AbioCor (изображение выше) существуют сегодня, но из-за тенденции сформировывать вызывающие сердечный удар кровяные сгустки, они устанавливаются лишь сердечникам, ждущим пересадку органа.

Завтра: Идет разработка вживляемого искусственного сердца для долгой работы, и даже французский специалист Ален Карпентир говорит, что его модель будет готова к клиническим испытаниям в 2011 году, а к фактическому использованию в 2013. У него уже есть прототип, использующий электронные датчики и сделанный из химически обработанных тканей животных, которые он называет псевдокожей.

В дальнейшем будущем: Меньше, умнее. Ученые стремятся к миниатюризированному искусственному сердцу, управляемому крохотными процессорами, которые определяют, как быстро сердце должно биться. Оно будет оборудовано датчиками, которые обнаруживают блокировку артерии и уведомят пациента и доктора о любых сбоях. Возможно, такие уведомления будут делать даже через социальные сети как Твиттер.

Печень

Сегодня: Устройство помогает печени. На каждую доступную для пересадки печень приходится более чем 2 человека, ждущие пересадки. В отличие от фильма Потрошители в настоящее время нет вживляемой искусственной печени, но исследователи разрабатывают ELAD - устройство, которое ассистирует печени вне организма. Подражая обычной печени, это устройство чистит кровь от токсинов и шлаков, и производит альбумин и сгущающие факторы. Это не всё искусственно всё же, ELAD объединен с кровотоком пациента посредством крошечных трубок.

Завтра: Комбинация стволовых клеток. Бостонская компания HepaLife работает над "bioartificial" печенью, используя консистенцию стволовых клеток печени. Как только кровь пациента разделяется на плазму и клетки крови, внешний биореактор с теми стволовыми клетками внутри может уменьшить уровень ядовитого аммиака на 75% меньше чем через один день.

В дальнейшем будущем: Вживляемая гибридная система BioEngine использует стволовые клетки печени, выращиваемые на специальной трехмерной структуре. Окончательная цель состоит в том, чтобы создать полную вживляемую замену печени.

Рука

Сегодня: Используя так называемое миоэлектрическое соединение, рука-протез принимает электрические импульсы из остающихся мышечных волокон руки, передавая импульсы к пальцам. Протезы присоединяются всасыванием, поясом или манжетами, и некоторые могут быть дорогими, свыше 35 000$. Более дешевая модель i-Limb стоит 18 000$ и оснащена артикулированием пальцев и большого пальца, каждого с собственным двигателем.

Завтра: SmartHand - биоадаптивная рука, которая может чувствовать. Ее 40 датчиков общаются в обе стороны непосредственно с мозгом, используя нервные окончания руки. Рука посылает свою сенсорную информацию в мозг, а мозг посылает инструкции движения руки. Результат? Она может поднять пластмассовую бутылку без повреждения и можно выпить из нее без пролитий мимо.

В дальнейшем будущем: Исследователи продолжают работать над длительным внедрением искусственной руки непосредственно в кость - процессом, названным "osseointegration". Это устранит большую часть неудобств и дискомфорта, связанные с протезами. Далее апгрейд позволит уменьшать габариты и ставить более эффективные батареи, а также живые материалы, которые напоминают настоящую кожу и будут способны к более точной коммуникации между рукой и мозгом.

Легкие

Сегодня: Большое приспособление. Самая близкая искусственная замена легких сегодня - неуклюжая машина рядом с больничной койкой. Эти ECMO (мембранное кислородонасыщение, происходящее вне организма) машины разработаны для временного использования, на период выздоровления пациента от инфекций или травмы.

Завтра: MC3 BioLung является вживляемым устройством, которое использует силу сердца для перемещения крови сквозь его фильтры. Это разработано, чтобы работать наряду с естественными легкими, очищая кровоток от углекислого газа. Пока это опробовали на овцах, и шесть из восьми животных выжили на машине BioLung в течение пяти дней. Испытания на людях должны произойти в следующие несколько лет.

В дальнейшем будущем: Искусственное сердце + легкие. Ученые концентрируются на устройстве с двойной функцией, которое качает кровь и обогащает кислородом одновременно.

Глаз

Сегодня: Пока никак. Стеклянные глазные яблоки уже распространены многие столетия. Однако еще нет заменителя глаз, но конечно есть большие продолжающиеся исследования.

Завтра: Искусственная сетчатка. Argus II сейчас в активной разработке, и эти устройства работают с крошечной камерой, видео процессором и 60 электродами, внедренными на зрительный нерв. Пока что всё, что это создает - смутное изображение, где видимы лишь оттенки света и темноты. Экспериментальная процедура стоит 100 000$ и может быть застрахована. Или что? Придется платить или ждите Потрошителей.

В дальнейшем будущем: Работа идет над специальными контактными линзами, которые дают Вам суперсилы. Поскольку связь камеры со зрительным нервом усовершенствована, зрение должно быть намного более острым, лучше ястреба. Инфракрасное видение, масштабирование, ночное видение и телескопическое видение будут возможны. Связь между глазом и мозгом могла бы также использоваться для просмотра видео и гиперреалистических моделирований. Возможно маленький глаз мог бы быть внедрен на затылке, моделируя уникальные способности многих учителей в школах.