Наномедицина – український Трансгуманістичний Рух

НАНОМЕДИЦИНА — стеження, виправлення, конструювання та контроль за біологічними системами людини на молекулярному рівні, використовуючи розроблені наноустрою та наноструктури. Це визначення було встановлено провідним першовідкривачем у цій галузі діяльності та аналітиком інституту з молекулярного виробництва IMM Робертом Фрейтасом. Наномедицина має на увазі застосування досягнень нанотехнології при лікуванні таомолодженні людини, включаючи досягнення фізичного безсмертя.

Новий міждисциплінарний напрямок медичної науки нині перебуває у стадії становлення. Її методи лише виходять із лабораторій, а більша їх частина поки що існує лише у вигляді проектів. Однак більшість експертів вважають, що саме ці методи стануть основними у 21 столітті. Так, наприклад, Американський Національний інститут здоров'я включив наномедицину до п'ятірки найпріоритетніших областей розвитку медицини у XXI столітті, а Національний інститут раку США збирається застосовувати досягнення наномедицини при лікуванні раку. Ряд зарубіжних наукових центрів уже продемонстрували дослідні зразки у галузях діагностики, лікування, протезування та імплантування.

Класик у галузі нанотехнологічних розробок та передбачень Ерік Дрекслер у своїх фундаментальних роботах описав основні методи лікування та діагностики на основі нанотехнологій. Ключовою проблемою досягнення цих разючих результатів є створення машин ремонту клітин, прототипами яких є нанороботи, які також називають асемблерами або реплікаторами. Але якщо звичайні нанороботи повинні вміти перетворювати одну річ на іншу, переставляючи їх атоми, то медичні нанороботи повинні вміти діагностувати хвороби, циркулюючи в кровоносних і лімфатичних системах людини і внутрішніх органів, доставляти ліки і навіть робити хірургічні операції. Вони зможуть знищувати хвороби ще в момент їхнього зародження та повертати молодість. Крім того, є актуальним знаходження нанороботів у нервовій системі для аналізу її діяльності, а також можливість коригування власної ДНК, наприклад, для лікування алергії та діабету. Медичні нанороботи нададуть можливість пожвавлення людей,заморожені методами кріоніки.

Типовий медичний наноробот матиме мікронні розміри, що дозволяють рухатися капілярами, і складатися (на базі нинішніх поглядів) з вуглецю. Вуглець та його похідні вибираються через високу міцність та її хімічну інертність. Конструкції нанороботів ще розроблено і перебувають у стадії проектування. Їх використання, порядок, час роботи та виведення з організму залежатимуть від конкретних завдань. Проблема біосумісності вирішується за рахунок вибору оптимального матеріалу та розмірів наноробота. Як основні джерела енергії передбачається використовувати локальні запаси глюкози та амінокислот у тілі людини.

Управління нанороботами здійснюватиметься акустично шляхом подачі команд через комп'ютер. Зворотній зв'язок також можливо здійснити акустично, але можна його створити і на основі внутрішньої мережі з локальними даними, які пересилаються на деякий центральний вузол зв'язку, звідки вони надходять до лікаря. Лікування полягатиме у введенні нанороботів у людське тіло для подальшого аналізу ситуації та ухвалення рішення про вибір методу лікування. Лікар керує нанороботами, отримуючи інформацію від активних нанороботів. Наномедичний персонал майбутнього повинен відповідати підвищеним вимогам до знання основ наномиру, оскільки, наприклад, незнання законів фізики може призвести до загибелі пацієнта. Категорично планується унеможливити реплікацію (розмноження) нанороботів у тілі людини для виключення фатальних наслідків.

Серед проектів майбутніх медичних нанороботів вже існує внутрішня класифікація мікрофагоцитів, респіроцитів, клоттоцитів, васкулоїдів та інших.

Мікрофагоцити належать до класу медичних нанороботів, які є штучними імуннимиклітинами. Вони призначені для очищення крові людини від шкідливих мікроорганізмів, потенційно допомагаючи у згортанні крові, транспорті кисню та вуглекислого газу, та створенні надбудови до природної імунної системи. Передбачається, що мікрофагоцити будуть знаходити в організмі людини чужорідні елементи та переробляти їх у нейтральні сполуки. Причому на відміну від натуральних фагоцитів мікрофагоцити це робитимуть набагато швидше і чистіше.

Респіроцити є аналогами еритроцитів (червоні кров'яні тільця, що доставляють кисень до клітин), які мають значно більшу функціональність, ніж природні прототипи. Їх впровадження дозволить знизити постійну потребу людини в кисні, дозволяючи довго обходитися без неї, і допоможе людям, які страждають на астматичні захворювання.

Ці наномашини аналізуватимуть сигнали від своїх сенсорів для прийняття акустичних команд від лікаря. Команди з нагнітання кисню дозволять плавцям затримувати дихання на кілька годин, а спринтерам бігти дистанцію без ковтка повітря.

Клоттоцити – штучні аналоги тромбоцитів (клітин, що беруть участь у згортанні крові). Ці машини дозволять припиняти кровотечі протягом 1 секунди, будучи ефективнішими своїх природних аналогів у багато разів. Їхня робота полягатиме в швидкій доставці до місця кровотечі зв'язувальної мережі. Ця штучна мережа затримуватиме кров'яні клітини, зупиняючи струм крові.

Час і місце викиду мережі клоттоцити зможуть дізнатися або за сигналами від лікаря або парціального тиску газів. При цьому існує потенційна проблема лавиноподібного спрацьовування всіх клоттоцитів, що спричинить миттєву коагуляцію крові. Справжнє завдання тягне за собою повішення вимог до клоттоцитів, включаючиВирішення зворотних завдань - не тільки зв'язування крові, але і її очищення від тромбів.

Васкулоїд - це механічний протез, створений на основі мікрофагоцитів, респіроцитів і клоттоцитів, і входить до складу проекту зі створення робототехнічної крові, спільно розробленого Крісом Фенікс та Робертом Фрайтасом. Цей проект, названий "Roboblood", є комплексом медичних нанороботів, здатних жити і функціонувати в тілі людини, виконуючи всі функції природної кровоносної системи, але тільки набагато краще і ефективніше природної. Робототизована кров дозволить своєму власнику не боятися мікробів та вірусів, атеросклерозу та венозного розширення вен, не кажучи вже про тотальне лікування хворих та пошкоджених клітин.

Адресна доставка ліків до хворих клітин дозволяє медикаментам потрапляти лише у хворі органи, уникаючи здорових, яким ці ліки можуть завдати шкоди. Наприклад, променева терапія та хіміотерапевтичне лікування знищуючи хворі клітини, губить та здорові. Вирішення цієї проблеми передбачає створення деякого "транспорту" для ліків, варіанти якого вже запропоновані цілим рядом інститутів та наукових організацій.

Діагностика захворювань за допомогою квантових точок ґрунтується на відстеженні переміщення всередині людини різних речовин (ліків, токсинів, крові). Визначивши ці рухи, можна дізнатися ступінь розподілу та введення нових препаратів. До застосування квантових точок замість них використовували маркери на базі отруйних органічних барвників, що погано позначалося на пацієнта. На відміну від них квантові точки як напівпровідникові кристали нанометрового розміру позбавлені цього недоліку.

Лабораторії на чіпі, розроблені рядом компаній, дозволяють дуже швидко проводити найскладніші аналізи та отримуватирезультати, що конче необхідно в критичних для пацієнта ситуаціях. Ці лабораторії, вироблені провідними компаніями світу, дозволяють аналізувати склад крові, встановлювати ДНК спорідненість людини, визначати розпізнавання отруйних речовин. Технології створення подібних чіпів споріднені з тими, що використовуються при виробництві мікросхем, з поправкою на тривимірність.

Нові бактерицидні засоби створюються на основі використання корисних властивостей низки наночастинок. Так, наприклад, застосування срібних наночастинок можливе при очищенні води та повітря, або при дезінфекції одягу та спецпокриттів.

У світі спостерігається бум вкладень у наногалузі. Більшість інвестицій у нанорозробки припадає на США, ЄС, Японію та Китай. Кількість наукових публікацій, патентів та журналів безперервно зростає. Існують прогнози створення вже до 2015 року товарів та послуг на $1трлн, включаючи освіту до 2 млн. робочих місць.

В Україні Міністерство освіти і науки створило Міжвідомчу науково-технічну раду з проблеми нанотехнологій та наноматеріалів, діяльність якої спрямована на збереження технологічного паритету в майбутньому світі. Для розвитку нанотехнологій загалом і наномедицини зокрема готується прийняття федеральної цільової програми з розвитку. Ця програма включатиме підготовку цілої низки фахівців у тривалій перспективі.

Наведені досягнення наномедицини стануть доступними за різними оцінками лише через 40-50 років. Однак ціла низка останніх відкриттів, розробок та інвестицій у наногалузі призвела до того, що все більше аналітиків зрушують цю дату на 10-15 років у бік зменшення, і можливо це ще не межа.

За допомогою досягнень нанотехнології в цілому, і наномедицини зокрема, стане можливою імплантаціянаноустроїв у людський мозок, багаторазово збільшуючи знання людини та швидкість її мислення. Ці прогнози, включаючи потенціал досягнення особистого безсмертя, стали одним з головних факторів появи нової філософської течії - трансгуманізму, згідно з яким людський вигляд є не вінцем еволюції, а проміжною ланкою. Цього виду ще тільки чекає радикальне посилення своїх інтелектуальних та фізичних можливостей.

також Нанотехнологія, наноробот, трансгуманізм, робототехніка.

Література

1. Введення у нанотехнологію. / Кобаясі Н.. - Пер. з японськ. - М: БІНОМ. Лабораторія знань, 2005. – 134с.: іл.
2. Нолтінг Б. Найновіші методи дослідження біосистем. Москва: Техносфера, 2005. – 256с.
3. Пул Ч., Оуенс Ф. Нанотехнології. Москва: Техносфера, 2005. – 336с.
4. Ратнер М., Ратнер Д. Нанотехнологія: просте пояснення чергової геніальної ідеї: Пер. з англ. - М: Видавничий дім "Вільямс", 2004. - 240 с.
5. Рибалкіна М., Нанотехнології для всіх., 2005, - 444 с.
6. Суздальов І.П. Нанотехнологія: фізико-хімія нанокластерів, наноструктур та наноматеріалів. - М: КомКнига, 2006. - 592с. (Синергетика: від минулого до майбутнього.)
7. Харріс П. Вуглецеві нанотруби та споріднені структури. Нові матеріали ХХІ ст. Москва: Техносфера, 2003. – 336с.
8. Еттінгер Р. Перспективи безсмертя. – М. Науковий світ, 2003. – 262с.
9. Robert A. Freitas Jr., Nanomedicine, Volume IIA: Biocompatibility, Landes Bioscience, Georgetown, TX, 2003
10. Robert A. Freitas Jr., "Exploratory Design in Medical Nanotechnology: A Mechanical Artificial Red Cell," Artificial Cells, Blood Substitutes, and Immobile. Biotech. 26 (1998): 411-430
11. K.E. Drexler. Engines of creation - The coming era ofнанотехнології. Doubleday, New York, 1986. - 210p
12. Drexler К. E., Phoenix, C. "Safe exponential manufacturing", Nanotechnology 15(8): 869-872 (Aug 2004)
13. Drexler K.E. Unbounding the Future: Nanotechnology Revolution. - New York, 1991. - 56 н.
14. Feynman Richard. The's Plenty of Room at the Bottom. - London, 1959. - 77 p.
15. Матеріали Інституту передбачення http://www.foresight.org
16. Президент Путін висловлюється за створення ФЦП з нанотехнологій http://news.mail.ru/news.html?960392
17. Merkle, R.C., "Self Replicating Systems and Molecular Manufacturing", http://www.zyvex.com/ nanotech/selfRepJBIS.html
18. Freitas R. A., "Якщо існують обмеження до глобальної екофогії за біологічними Nanoreplicators with Public Policy Recommendations" (May, 2000), http://www.iop.org/EJ/abstract/

Автор: В.М. Кухарєв (Україна)

Рекламні посилання: Супутниковий Інтернет Триколор ТБ відгуки про акції та спецпропозиції.