luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

3D-печать органов, ткани из целлюлозы и дроны-спасатели: медицина Кремниевой долины



От Google и Facebook до eBay и Xerox — Кремниевая долина традиционно считается одним из крупнейших мировых высокотехнологических кластеров. Рассказываем о трех актуальных многообещающих проектах Кремниевой долины, которые в перспективе спасут не одну тысячу жизней.

Спасение приходит с воздуха

Дроны из фантастических книг и фильмов активно становятся частью современной реальности: уже никого не удивляют беспилотные аппараты, летающие в парках наперегонки, квадракоптеры для фото- и видеосъемки, доставки товаров и писем по воздуху, мониторинга территории. Появились даже специальные знаки, запрещающие использовать дроны в конкретном месте, а запреты всегда свидетельствуют о массовости или распространенности явления. Специалисты компании Zipline и вовсе утверждают, что однажды дрон может спасти жизнь человеку.

В октябре 2016 года калифорнийский робототехнический проект Zipline, занимающийся разработкой дронов, подписал государственный контракт с Руандой на доставку жизненно важных лекарств и донорской крови в труднодоступные регионы. В стране был открыт специальный распределительный центр, за которым закрепили 15 дронов Zips. Всего, по словам представителей Zipline, за два года их беспилотные летательные аппараты совершили более 5 тысяч совершенно автономных рейсов и преодолели 300 тысяч километров, чтобы доставить 7 тысяч единиц крови туда, где не может проехать автомобиль или приземлиться вертолет, — топография Руанды очень сложна.



Дрон Zips

Половина поступающих запросов — для женщин с послеродовым кровотечением, еще треть — для маленьких детей с тяжелой анемией из-за малярии, а примерно 20% — по заявке аварийных служб и спасателей. Запрос врачи могут сделать любым удобным способом: позвонить, написать сообщение, связаться через мессенджер. После этого из распределительного центра вылетает дрон, больше похожий на увеличенный игрушечный самолет. Он может разгоняться до 130 км/ч, поэтому уже через 15-30 минут прилетает на заданную точку, сбрасывает коробку (она приземляется с парашютом) и возвращается на базу. За две минуты до прибытия врач получает автоматическое сообщение о том, что посылка почти на месте, — можно выходить ее встречать. Такой отлаженный механизм позволяет существенно сократить время доставки жизненно необходимых лекарств и донорской крови — на машине этот путь обычно занимает часа четыре.



Посылка, которая приземляется с парашютом

Сегодня на долю компании приходится пятая часть всех доставок крови за пределами столицы страны — Кигали. Совсем недавно, в апреле 2018 года, Zipline заявила, что готовится трансформировать и улучшить систему доставки: так, время на обработку запроса сократится с 10 до одной минуты, а количество ежедневных рейсов, наоборот, вырастет с 50 до 500. Помимо этого, в планах проекта — запуск аналогичного сервиса в Танзании и выход на рынок США: до этого им не удавалось договориться с правительственными структурами, которые ссылались на отсутствие законодательных инструментов, регулирующих такие воздушные перевозки. Поэтому уже в этом или в следующем году возможно расширение отрасли беспилотной логистики: это значительно облегчило бы жизнь регионов США, страдающих от наводнений, засух, торнадо или ураганов.

Печатное издание органов

3D-печать органов — или биопринтинг — обещает стать революцией в области медицины: в идеале эта технология позволит раз и навсегда решить проблему очередей на трансплантацию донорских органов. Каждый день 22 человека в одних только США умирают, так и не дождавшись пересадки, — при этом очередь может растянуться на два-три года. Кроме того, всегда есть риск отторжения нового органа, даже если донор подходил на все 100%. Поэтому биопринтинг в перспективе может спасти тысячи жизней и сделать пересадку если не рутинной операцией, то по крайней мере вполне доступной и общераспространенной.

Но это в перспективе, а в технологии только развиваются, хотя и достаточно активно. В Кремниевой долине, как в одном из самых инновационных научных кластеров, ведутся свои исследования, и среди самых обсуждаемых проектов последних лет можно выделить Prellis Biologics. Стартап, запущенный в Сан-Франциско в 2016 году, предполагает выращивание из клеток, взятых у пациента, нового органа: по задумке, врачи берут биопсию, передают в Prellis, где создаются специальные условия для размножения этих клеток. Когда их становится много, ученые дополняют их коллагеновой смесью и с помощью лазерного луча формируют искусственный орган.



Соучредители компании Prellis

Все было бы прекрасно, если бы не время — решающий фактор в вопросах трансплантации. На создание искусственного органа, по прогнозам специалистов Prellis, требовалось полгода, иногда меньше. Это, конечно, гораздо быстрее, чем живая очередь на донорские органы, но у пациентов зачастую нет и этих месяцев. Поэтому новость, которую Prellis сообщила в июне 2018 года, может действительно совершить переворот в биопринтинге: ученым удалось в тысячу раз ускорить процесс печати тканей. Голографическая 3D-печать Prellis Biologics позволяет создавать сложные микрососудистые системы, обеспечивающие подачу питательных веществ и кислорода в клетки. Эта технология — основа будущего производства полноценных человеческих органов, а пока ткани используются, например, фармакологическими компаниями для тестирования препаратов. Конечная цель этого стартап-проекта — биопринтинг всей сосудистой системы человеческой почки менее чем за 12 часов.



Голографическая 3D-печать Prellis Biologics

Достать чернил — и печатать

Впрочем, биопринтингом сегодня занимаются многие компании — с переменным успехом. Но если есть 3D-принтеры, то нужны и 3D-чернила — а вот о них задумываются немногие. Рынок сопутствующих товаров и сырья оказался незанят — просто потому, что был совсем не так увлекателен, как непосредственно сам процесс биопечати. К счастью, этим вопросом озаботился Эрик Гатенхольм — основатель компании Cellink, производящей биочернила из человеческих клеток. На момент запуска проекта в 2015 году Гатенхольму было всего 25 лет, однако цели он перед собой ставил амбициозные — ни много ни мало совершить коренной переворот в медицине.



Эрик Гатенхольм (слева) и команда компании Cellink

За три года существования Cellink стала одним из лидеров в своей области: если в 2014 году биочернила было невозможно приобрести в интернете, объемы производства вещества были минимальными и требовали предварительных долгих научных исследований, то с приходом Cellink закупка чернил стала распространенной практикой. Компания изготавливает вещество из целлюлозы — ее добывают в лесах Швеции — и альгиновой кислоты из морских водорослей. Что немаловажно — это стандартизированные, универсальные чернила: они совместимы с любым типом клеток. Конечная стоимость варьируется от девяти до 299 долларов, поэтому биочернила доступны практически всем, даже не самым крупным лабораториям. Cellink поставляет свои чернила и 3D-принтеры в научные центры США, Европы и Азии, в том числе в Массачусетский технологический институт, Гарвардский университет и Университетский колледж Лондона.

Практическая польза Cellink — если компания продолжит развиваться такими же быстрыми темпами — очевидна: повсеместный доступ к материалам для 3D-принтинга значительно ускорит сам процесс печати органов, поможет поставить его на поток. Даже если это случится не через одно десятилетие, в ближайшей перспективе можно говорить хотя бы о значительном сокращении опытов на животных: фармацевтические компании смогут использовать для своих тестов образцы настоящей человеческой ткани, выращенной искусственно.



Хотя Cellink был основан в Швеции, откуда родом сам Гатенхольм, очень скоро компания вышла на международный рынок и стала наращивать обороты — в том числе открыла представительство в США. В Америке у нее несколько офисов, один из которых, разумеется, в Кремниевой долине — именно сюда мечтают попасть почти все начинающие ученые, программисты, искатели и энтузиасты, независимо от профессиональной принадлежности (Гатенхольм и вовсе не имеет никакого отношения ни к естественным, ни к точным наукам — он окончил факультет менеджмента). Именно сюда из Бостона переехал в самом начале своего пути и Марк Цукерберг, когда только приступил к работе над Facebook. По словам экспертов проекта Discovery Channel «Истории кремниевой долины», это место обладает особой магической культурой, которая позволяет создавать те условия, в которых и рождаются наиболее прорывные технологии современности и, возможно, будущего. Стив Возняк в своем интервью для «Истории кремниевой долины» признался, что если бы он в свое время переехал не в Северную Калифорнию, а в какое-то другое место, то с большой вероятностью Apple бы просто не появился. О том, как в Кремниевой долине возникла такая экосистема и почему она стала центром притяжения самых прогрессивных идей и фантастических технологий, в программе рассказывают непосредственно те, кто писал и до сих пор пишет ее историю, — основатели Apple и WhatsApp, Intel и Hewlett-Packard и многие другие.



Смотрите программу «Истории Кремниевой долины» с 17 июля по вторникам, в 23:00 на Discovery Channel.

Tags: 3D-принтер, дрон, медицина
Subscribe

Posts from This Journal “медицина” Tag

promo luckyea77 june 21, 2015 20:04 27
Buy for 10 tokens
В этой записи я буду давать ссылки на посты с лекциями и уроками в этом блоге: Учебные материалы и тесты: Дистанционное образование Правила дорожного движения 11 ресурсов для бесплатного образования Сайты для обучения программированию Игры, в которых нужно писать код: Grid Garden, Elevator…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment