Достижения науки и техники, которые скоро изменят нашу жизнь
Новое сердце и чудо-браслет
Серьезные открытия, которые призваны повысить качество жизни, ожидаются в области нанобиологических технологий. Ученые работают над созданием наручных браслетов для инвазивной диагностики различных заболеваний. Датчики, по размеру соотносимые с клетками нервной системы, размещаются в различных органах человека, «подслушивают» работу клеток и передают информацию на мини-компьютер, встроенный в браслет. «Очень важно что уже созданы макеты связи этих датчиков с компьютером, потому что одно дело их внедрить в организм, а другое — собирать информацию», — говорит Александр Каплан, доктор биологических наук, заведующий лабораторией нейрокомпьютерных интерфейсов МГУ. Создание такого прибора приведет к резкому усилению диагностики, а значит — продлит человеку жизнь. То, что раньше было незаметно (особенно ранние признаки заболеваний, в том числе мозга), будет немедленно диагностировано и позволит предотвратить развитие заболевания.
Другой крупный прорыв, который повлияет на продолжительность нашей жизни, совершен в области трансплантологии. Недавно английские ученые в клинике Папворт впервые в мире успешно провели операцию по трансплантации сердца, которое уже перестало биться. Человек с уже мертвыми сердцем и легкими стал донором для проведения успешной трансплантации. «Врачи с помощью новейшего устройства — своего рода биореактора смогли сохранить и довезти не бьющееся сердце до пациента в состоянии, пригодном для пересадки», — комментирует Елена Кокурина, вице-президент фонда «Наука за продление жизни».
Медики уверены, что этот успех значительно упростит процедуру транспортировки органов для трансплантации, а следовательно, количество таких операций возрастет и новую жизнь смогут получить намного больше пациентов. Сейчас подготовка органов для пересадки происходит так: у донора констатируется смерть мозга, но его сердце продолжает биться. Врачи поддерживают орган на системе искусственного кровообращения до приезда бригады трансплантологов, которые помещают бьющееся сердце в специальную морозильную камеру. Довезти его до пациента нужно в очень короткий срок. «Новая метода подходит для длительной перевозки сердца, поэтому значительно увеличивается время между извлечением органа и его доставкой, что крайне важно», — отметила Елена Кокурина.
Пока это лишь первая операция, и пересаженное сердце еще должно доказать свою работоспособность, нужно удостовериться в том, что оно на самом деле не повреждено. «Проверить это можно только со временем, отслеживая работу органа «на месте» — в организме человека», — поясняет эксперт. Но главное, что первый шаг уже сделан, и в скором времени этот метод транспортировки органов может быть поставлен на поток.
Выключить дождь
На качество нашей жизни влияют не только открытия в медицине, но и окружающая среда. Например, погода. Управлять ею — давняя мечта человечества, и науке наконец-то удалось приблизиться к ее осуществлению вплотную. «Усилия ученых всего мира сегодня сосредоточены на создании протяженного плазменного канала в атмосфере», — рассказал старший научный сотрудник Международного учебно-научного лазерного центра МГУ Николай Панов.
Специальные фемтосекундные лазерные установки способны создавать импульсы высокой мощности, которые, в свою очередь, могут формировать проводящий плазменный канал. На нем-то и начинает конденсироваться водяной пар, из которого при многократном воздействии лазерными импульсами возникает дождь или снег. «Фактически речь идет о том, что в будущем мы сможем включать и выключать осадки. Например, летом «пускать» дождь в засушливых регионах, а в снежную зиму просто убирать снег над городом, вызывая его в безлюдных местах», — поясняет специалист.
Пока речь идет об экспериментах в специальных камерах. Несколько уже проведено в естественных условиях, но удачными их, к сожалению, пока назвать нельзя. «Но я думаю, что в ближайшее время эти технологии будут развиваться, и не исключено, что именно 2015 год станет переломным моментом, — говорит Николай Панов. — Специалисты нашего учебно-научного центра также занимаются разработками в этой области. Пока проводятся в основном предварительные расчеты, однако уже начаты и экспериментальные исследования. У нас есть современные лазерные установки достаточного уровня мощности, необходимые для такой работы».
Роботомобиль
Жизнь автомобилистов в корне изменит еще одна ожидаемая инновация — появление автомобилей, которые полностью будут управляться автопилотом, без участия человека. «В будущем автомобили станут роботами — это процесс неизбежный, потому что потребность в этом со стороны человечества колоссальна», — считает Андрей Ионин, главный аналитик НП «ГЛОНАСС».
Поэтому компании мирового автопрома вкладывают в разработки проектов беспилотных автомобилей огромные инвестиции. Ведь тем, кому не удастся подстроиться, придется просто уйти с рынка. Заинтересованы в такой эволюции и IT-гиганты. По словам Андрея Ионина, сейчас в индустрии рассматривается несколько технологических подходов для решения этой проблемы. Одни компании идут по пути оснащения автомобиля специальным лазером, который считывает информацию вокруг себя и после обработки данных предоставляет трехмерную картину того, что происходит вокруг автомобиля. Но это очень дорого (оценивается сейчас в десятки тысяч долларов) и поэтому неприемлемо для потребительского рынка. Кроме того, такие системы не могут работать при определенных погодных условиях — например, в дождь. Другие компании используют уже существующие системы — видеокамеры, различные радары и прочее. Такие эксперименты, в частности, проводит «Мерседес».
Но все это хорошо звучит пока только в теории, а на практике есть много нерешенных проблем, самая важная из которых — безопасность. Много усилий понадобится и для строительства новых дорог, которые будут принципиально отличаться от существующих. И, конечно, есть вопросы с законодательным регулированием, решить которые способно лишь государство. Как понять, кто виноват в аварии в случае двух беспилотных автомобилей? Нужны ли водителям права, если они не будут управлять автомобилем?.. Но рано или поздно все эти проблемы разрешатся и в автопроме наступит новая эра. «Я уверен, что все это произойдет, и главное, чтобы к этому времени были готовы инфраструктура и законодательство, чтобы не тормозить введение этих инноваций», — подчеркнул Андрей Ионин.
Гены определят лечение
Один из новых трендов в фармакологии, который сейчас бурно развивается, — фармакогеномика, которая скоро сможет радикально изменить подход к лечению разных болезней. Она исследует влияние генов человека на эффективность и безопасность лекарства.
Предсказательная геномная медицина, как ее называют специалисты, отвечает на ряд вопросов: будет ли препарат эффективен в лечении, может ли появиться побочная реакция, какая нужна доза? «Методы, прогнозирующие эффективность того или иного лекарственного препарата, вскоре будут широко применяться в онкологии, в психиатрии, в кардиологии, при лечении гепатитов», — считает Дмитрий Сычев, клинический фармаколог, терапевт, заведующий кафедрой клинической фармакологии и терапии РМАПО.
Большие надежды научное сообщество возлагает на компьютерные системы, интерпретирующие результаты генетического тестирования. «Стоит серьезная задача — завязать генную медицину с IT. Постепенно создаются компьютеризированные системы поддержки принятия клинических решений, которые прогнозируют эффект от лечения, учитывая генетические особенности человека, пол, возраст, сопутствующие заболевания, — говорит Дмитрий Сычев. — Такие системы позволят спрогнозировать токсический эффект препарата до его приема пациентом. Происходит это в том числе и с применением генетических чипов. С помощью всего одного чипа можно осмотреть тысячи генов, спрогнозировать эффект от препаратов и обезопасить пациента от побочных эффектов».
Сейчас ученые со всего мира разрабатывают такие системы — и в США, и в Европе, и в России. «Пока они применяются лишь фрагментарно, но показывают прекрасные результаты — снижают риск серьезных побочных реакций, ускоряют подбор дозировок. Думаю, что в ближайшем будущем в этой области произойдет серьезный рывок, а лет через 10 они будут уже широко применяться в медицинской практике, что особенно важно для пациентов с высоким риском побочных реакций», — убежден Дмитрий Сычев.
