"Люди не хотят жить вечно. Люди просто не хотят умирать", — как-то сказал классик фантастики Станислав Лем, одним махом опустив философские поиски бессмертия на практичный уровень медицинских рассуждений о том, как бороться с болезнями и отсрочить старость. Наука уже давно ищет способы продления человеческой жизни. Некоторые ученые верят в то, что можно жить дольше, если вести правильный образ жизни. Другие активно продвигают крионику, которая предполагает глубокую заморозку тела с целью избежать старения. Третьи убеждены, что нет смысла бороться за хрупкие физические тела, лучше научиться перемещать сознание в другие, возможно, клонированные. Есть и те, кто верит в потенциал стволовых клеток. И все же наиболее перспективными большинству ученых и футурологов в последние годы кажутся нанотехнологии.
На них возлагают большие надежды и физики, и химики, так почему бы медикам не делать то же самое? Научившись манипулировать атомами и молекулами, современная наука еще на одну ступеньку приближается к Богу. Ведь каждый материальный предмет представляет собой скопление атомов в пространстве. Оперируя атомами, можно собрать из них любой предмет и заставить его выполнять любые задачи. Так почему бы не создать микроскопических роботов, которые смогут путешествовать по человеческому организму и делать то, что медикам не под силу?
Без уколов. Ввести нанороботов в организм можно с глотком воды
Первые проекты подобного рода появились уже давно, однако практические эксперименты начали массово проводиться лишь в последние годы. В разных лабораториях уже тестируют нанороботов, способных самостоятельно находить и уничтожать раковые клетки, очищать кровеносные сосуды.
ПРОРЫВ: ЭПОХА СУПЕРМЕНОВ НАСТАНЕТ ЧЕРЕЗ 20 ЛЕТ
"Я, как и многие другие ученые, считаю, что в ближайшие 20 лет мы перепишем программу, заложенную в наши тела еще в каменном веке, и сможем остановить процесс старения, — говорит знаменитый американский футуролог Рэй Курцвэйл. — С этого времени нанотехнологии позволят нам жить вечно".
Курцвэйл является одним из самых знаменитых предсказателей будущего. Ученый заработал миллионы на технологии распознавания текста компьютером и преобразования его в синтезированную речь. Еще несколько десятилетий назад эта технология казалась фантастикой — сегодня она получила широкое применение. В последнее время Курцвэйл превратился в крупнейшего футуролога, его устами озвучиваются самые отчаянные предсказания о том, как достижения науки изменят жизнь человечества.
Пророк. Рэй Курцвэйл обещает каждому личное бессмертие
Последнее из предсказаний Курцвэйла связано с нанотехнологиями. Ученый убежден, что именно это направление в науке в корне изменит современную медицину, предоставив людям возможность неограниченно продлевать свою жизнь. Курцвэйл предполагает, что нанороботы, прототипы которых существуют в лабораториях уже сегодня, не более чем через 20 лет научатся побеждать рак, сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Паркинсона. Миллионы нанороботов будут внедрены в организм человека с целью постоянно обновлять его, корректировать мутации клеток и генов, восстанавливать клеточные мембраны, очищать кровеносные сосуды, уничтожать зарождающиеся раковые клетки. По мнению Курцвэйла, этого хватит для достижения личного бессмертия.
Кроме того, ученый предсказывает, что благодаря нанороботам возможности, данные нам природой, будут превзойдены. В частности, он предсказывает, что клетки крови будут заменены нанороботами, благодаря чему физика человека существенно улучшится. "Через 25 лет олимпийский спринтер сможет бежать 15 минут, не сделав ни единого вдоха и так же без вдохов просидеть на дне бассейна 4 часа", — пророчествует Курцвэйл.
Скептикам Курцвэйл напоминает, что еще 10 лет назад никто не верил в реальность нейроимплантов и искусственных внутренних органов, таких как мочевой пузырь и поджелудочная железа.
НАЙТИ И УНИЧТОЖИТЬ
Самостоятельно обнаружить очаг раковой опухоли и уничтожить его способны покрытые частичками золота наночастицы, разработанные американскими учеными из университета Хьюстона.
Исследователи воспользовались тем фактом, что кровеносные сосуды в тканях вокруг раковых опухолей, как правило, непрочны. Если ввести в кровь раствор с наночастицами, они рано или поздно сгруппируются вокруг опухоли. Таким образом можно легко определить местонахождение опухоли при помощи оптической томографии. Если наночастицы будут металлическими, то они будут иметь большую яркость на экране, чем здоровые ткани организма.
Однако, помимо диагностики, наночастицы могут заняться и уничтожением раковых клеток, предположили ученые. Они покрыли золотом наночастицы кремния, получив таким образом материал, резонирующий в излучении, близком к инфракрасному. Выделяющееся при этом тепло может уничтожать раковые клетки, не причиняя большого вреда соседним здоровым клеткам.
Авторы разработки испытали ее на лабораторной мыши, страдавшей от рака желудка. В организм мыши ввели раствор с позолоченными наночастицами. После того как они сгруппировались вокруг опухоли, эту область в течение трех минут облучали лазером. По словам ученых, опухоль исчезла в течение двух недель после операции.
ЛЕКАРИ: НАНОРОБОТЫ БУДУТ ОЧИЩАТЬ ОРГАНИЗМ
Профилактика. Нанолекари очистят клетки от мусора
Одним из ключевых элементов в радужной картине всеобщего бессмертия, нарисованной знаменитым британским ученым Обри де Греем, является терапия внутренних органов с помощью нанороботов. Де Грей, известный своими предсказаниями скорого воплощения бессмертия на практике, считает, что ресурс долголетия человеческого организма намного больше, чем стандартные 70—80 лет. Ключевым препятствием к долголетию ученый считает так называемый клеточный мусор и вредные отложения, которые накапливаются в клетках в течение жизни. На сегодняшний день медицина не располагает средствами для борьбы с этим явлением. Однако уже в скором времени такие инструменты могут появиться. Кроме того, по мнению де Грея, нанороботы смогут заниматься регулярной профилактикой многих заболеваний.
Разработкой нанороботов-чистильщиков уже занимаются многие ученые из разных стран. Некоторые уже достигли немалых успехов. Например, американский исследователь Брэдли Нельсон, работающий в Федеральной политехнической школе в Цюрихе, который создал дистанционно управляемого нанаробота Nanobot. В качестве полигона для первых испытаний технологии Нельсон использовал глаза скота, только что прошедшего через бойню. Нельсону уже удалось научиться управлять роботом по мере его перемещений во внутренних структурах глаза. "Офтальмология — только начало, — говорит ученый. — В будущем нанороботы смогут работать в сердце, в головном мозге, во внутреннем ухе и других труднодоступных местах человеческого тела".
Еще один ученый, работающий в Швейцарии, — кардиолог Патрик Хунцикер из университета Базеля — разрабатывает технологию наноконтейнеров, которые будут передвигаться по кровеносным путям и предотвращать инфаркты и инсульты.
Хунцикер создает нанороботов из полимера, внутри которого содержится лекарственный препарат, способный лечить различные повреждения сосудов. При этом наноробот действует автономно — определяет наличие проблемного участка и, приблизившись к нему, выпускает лекарство. "Наноконтейнеры будут целенаправленно атаковать именно больные клетки, — говорит ученый. — Клетки, которые не участвуют в течении болезни, останутся нетронутыми".
Сегодня Хунцикер испытывает созданную им технологию на лабораторных мышах. Клинические испытания на людях, по его словам, будут начаты в ближайшие пять лет. Хунцикер убежден, что нанотехнологии уже в скором будущем произведут настоящую революцию в медицине.
РАКОВЫЕ КЛЕТКИ БУДУТ ВЗРЫВАТЬ
Американские ученые из университета Миссури решили создать нешуточное оружие для борьбы с онкологическими заболеваниями. Они собираются бороться с раковыми клетками с помощью нановзрывов. Это будет умная бомба, способная воздействовать только на больные клетки, оставляя здоровые нетронутыми, в отличие от химиотерапии.
Исследователи создали из наноматериалов вещество, способное генерировать ударные волны. Взрывная смесь имеет крайне низкую плотность, поскольку состоит из наностержней с окисью меди, выступающих в роли топлива, и наночастиц алюминия, выполняющих роль окислителя.
Инъекция. Миниатюрные врачи вскроют больные клетки взрывом и поместят внутрь лекарство
Разработчики планируют объединить взрывчатку с микрочипами, реагирующими на внешний сигнал, и использовать всю систему для доставки лекарственных препаратов внутрь пораженных клеток организма.
Технология лечения с помощью нановзрывчатки ученым представляется следующим образом: лекарство будет введено в организм с помощью шприца, затем в область раковой опухоли будет отправлен специальный импульс, провоцирующий нановзрыв. Первые волны взрыва проделают отверстия в раковых клетках в следующие импульсы, которые последуют не более чем через милисекунду, и позволят ввести внутрь лекарственный препарат. Теоретически эта технология позволит уничтожать целые опухоли. Более того, она может быть использована для избавления от камней в почках и желчном пузыре.
Сыщики. Роботы сами найдут и вылечат больные клетки
Революционная технология уже была опробована на тканях животных. По словам ученых, почти все больные клетки получили дозу лекарственного препарата. При этом здоровые клетки организма получили значительно меньшие повреждения, чем при традиционной химиотерапии.
ЗАМЕНА: РОБОТЫ ВМЕСТО КРОВЕНОСНОЙ СИСТЕМЫ
Один из самых амбициозных проектов в истории наномедицины зародился в 1996 году, когда американский исследователь Крис Феникс предложил проект замены человеческой крови множеством роботов. По первоначальным оценкам автора этой нетривиальной идеи, для того, чтобы полностью заменить жидкость, от которой зависит функционирование организма, понадобилось бы не менее 500 триллионов нанороботов.
Свежая кровь. 500 триллионов нанороботов заменят кровь человека
Партнером Феникса в разработке проекта стал знаменитый Роберт Фрейтас, автор "Наномедицины" – первой книги о медицинском применении нанотехнологий. Ученые вместе разработали концепцию васкулоида — наноробота, который сможет дублировать все функции крови, включая циркуляцию дыхательных газов, гормонов, клеточных компонентов и т.д.
500 триллионов нанороботов составят целую систему, общим весом 2 кг, потребляющей до 200 Ватт энергии в зависимости от физической активности человека. Сами нанороботы будут сделаны из сапфира или материала подобного по свойствам алмазу. Биологическое питание внутри человеческого организма они будут получать из глюкозы и кислорода. "Система по форме будет соответствовать кровеносным сосудам и послужит полной заменой естественной крови", – прогнозируют авторы.
На вопрос, зачем нужны такие ухищрения, у Феникса и Фрейтаса изначально имелся емкий ответ из нескольких пунктов. В робототехнической крови не будет бактерий, вирусов и паразитов. Нанороботы полностью исключат болезни сосудов, такие как атеросклероз. Они смогут укрепить артерии и вены, будут оберегать их от повреждений. А более быстрая транспортировка кислорода в организме будет способствовать большей физической выносливости человека.
Ученые не спешат воплощать проект в жизни, они признают, что наука пока знает о человеческой крови и ее функциях далеко не все, что можно. Да и нанотехнологии пока находятся в зачаточном состоянии. На воплощение идеи полностью роботизированной крови может уйти до 40 лет, предполагают Феникс и Фрейтас.
Главные темы