«Умные» татуировки. Татуировки сейчас в моде, почему бы не сделать их «умными»? Цифровые татуировки не только круто выглядят, но и могут выполнять полезные функции, например, разблокировать двери автомобиля или смартфон. Исследователи Иллинойского университета разработали имплантируемую сетку из компьютерных волокон, которые тоньше человеческого волоса и могут осуществлять мониторинг внутренних процессов тела с поверхности кожи. Компания с довольно странным названием Dangerous Things разработала NFC-чип, который имплантируется в палец с помощью очень простого процесса, похожего на нанесение татуировки, и позволяет разблокировать устройства или вводить код, просто указывая на нужный гаджет пальцем.
Специалисты Северо-Восточного университета в США разработали систему в виде «татуировки» с встроенными наносенсорами, которая предназначена для контроля уровня кислорода в крови у пациентов с анемией. Эта же система может использоваться, например, велосипедистами для мониторинга уровня натрия для предотвращения обезвоживания. Метод заключается в инъекции под кожу раствора, содержащего специально подобранные наночастицы. Никакого следа на коже не остаётся, но эти наночастицы будут флюоресцировать, когда будут взаимодействовать с целевыми молекулами, например, натрия или глюкозы. Модифицированный iPhone контролирует изменения уровня флуоресценции, который отражает количество в теле человека этих веществ.
Ряд компаний занимается разработкой сенсоров в виде временной татуировки, то есть тонкой плёнки, приклеиваемой на кожу человека. В частности, компания Electrozyme разработала сенсор метаболических веществ, выделяемых вместе с потом, который позволяет спортсменам оценить свой электролитный баланс, уровень гидратации, напряжение мышц и физическую работоспособность. Особенность устройства заключается в том, что он сделан в виде временной татуировки. А учёные из Калифорнийского университета анонсировали новую технологию по неинвазивному измерению уровня сахара у диабетиков в виде временной татуировки, которая помещается на кожу и способна выполнять функции глюкометра. В неё встроены датчики, с помощью которых может быть определён уровень сахара в крови. Это значит, что ежедневные тесты можно будет проводить без прокалывания пальцев. Разработка уже была протестирована семью добровольцами и доказала свою пригодность для точных измерений.
Электронные таблетки с обратной связью. Имплантаты могут связываться не только со смартфоном, они даже могут напрямую «общаться» с врачом. В частности, британская исследовательская фирма разрабатывает электронные пилюли со встроенным микропроцессором, который может отправлять сообщения врачу непосредственно из вашего тела. Эти миниатюрные устройства передают врачу «внутреннюю информацию», позволяют ему убедиться, что вы правильно используете прописанные медикаменты и они дают необходимый эффект.
Встроенный контроль рождаемости имени Билла Гейтса. Фонд Гейтса поддерживает проект Массачусетского технологического университета по созданию имплантируемого женского контрацептива, который можно контролировать снаружи. Это миниатюрный, встроенный в тело чип; генерирует небольшие количества контрацептивного гормона внутри женского тела и может работать до 16 лет без перерыва. Имплантация не намного болезненней, чем нанесение татуировки. Кроме того, по мнению разработчиков, «возможность включить или выключить устройство – это очень удобный инструмент для тех, кто планирует состав своей семьи». Главное – не потерять свой пульт управления.
Последнее предложение медик сказал с улыбкой, изучая реакцию Рутры. Рутра с абсолютно безразличным видом смотрел на потолок, хотя и слушал внимательно. У него было странное чувство дежавю. Ему казалось, что он это всё знает, не дословно, конечно, но общий смысл известен. Вот только откуда? Врач, подойдя поближе, продолжил:
– Интерфейс мозг – компьютер. Подключение человеческого мозга напрямую к компьютеру – это мечта любителей фантастики и чудесных изобретений. И эта мечта реализована. Исследователи из компании BrainGate при Университете Брауна в США занимаются именно этой задачей. Используя массив электродов размером с таблетку аспирина, имплантированный в мозг, учёные смогли показать, что сигналы нейронов могут быть в реальном времени декодированы компьютером и использованы для управления различными устройствами.
По прогнозам Intel, практическое использование интерфейса компьютер – мозг начнётся ещё до 2020 года. Представьте, что вы получили способность пользоваться интернетом, используя свои мыслительные способности. Это может показаться восхитительной возможностью, остаётся только научиться избавляться от путаницы в мыслях и пользоваться мозгом как инструментом. Возможно, это не такая простая задача, как кажется.
Растворимые батареи питания. Одной из проблем имплантации является доставка питания в устройство, которое находится в теле человека. Вы не можете его подключить к розетке, не можете часто его извлекать, чтобы заменить батарею. Исследователи лаборатории Драпера в Кембриджском университете разработали биоразлагаемую батарею. Она способна генерировать энергию внутри тела, передавать её беспроводным способом, если это необходимо, а затем просто растворяться и исчезать. Другие исследователи пытаются понять, как использовать вырабатываемую телом глюкозу для генерирования энергии. Думаю, что Вы знаете, как делается простая батарейка из клубня картофеля. Так вот, это очень похоже – только гораздо меньшего размера, используется более продвинутая технология.
Бионическое зрение и глаз как сенсор. Австралийская компания Bionic Vision разработала прототип имплантируемого бионического глаза для пациентов, страдающих потерей зрения из-за неизлечимой болезни – пигментного ретинита. Это небольшое устройство напоминает видеокамеру, объектив которой расположен на специальных очках, а изображение передаётся с помощью имплантируемого устройства через зрительный нерв прямо в мозг. Пациентам с полной потерей зрения имплантируются в супрахориоидальное пространство глаза многоканальные электроды. Операция позволяет людям существенно улучшить их возможность ориентации среди различных объектов и способность определять вид предметов на столе.
А вот другой пример использования имплантатов в глаз. Немецкая компания Implandata Ophthalmic Products разработала имплантат, позволяющий обеспечивать постоянный мониторинг глазного давления для контроля развития глаукомы. Сейчас проводятся клинические испытания на первых пациентах, которым делается операция по удалению катаракты. В ходе стандартной операции по замене больной внутриглазной линзы на искусственную беспроводное устройство помещается перед линзой. Имплантат, получивший название Pro-IOP, может осуществлять постоянный мониторинг внутриглазного давления или делать это по запросу через управляющее устройство, а данные через беспроводную сеть передаются врачу.
«Умная»» пыль. Smart Dust (или «умная пыль») – это, возможно, самая последняя инновация в имплантологии. Представьте себе матрицу из настоящих компьютеров с антеннами, каждый из которых намного меньше песчинки; может самоорганизовываться внутри тела в любую нужную сеть для того, чтобы обеспечить выполнение различных сложных внутренних процессов. Представьте себе полчища этих микроустройств, атакующих ранние стадии рака или способствующих облегчению боли в ране; можно использовать и для хранения важной информации, которую будет очень трудно расшифровать или украсть. С помощью «умной» пыли врачи смогут осуществлять различные действия в вашем теле без необходимости его разрезания – доставлять лекарства в нужные места, проводить внутренние операции, осматривать внутренние органы и многое другое.
Имплантат для парализованных. При травмах позвоночника человек полностью или частично утрачивает подвижность. Происходит это оттого, что нарушаются проводящие нервные пути в спинном мозге, передающие приказы от головного мозга к мышцам. Российские и швейцарские исследователи разработали мягкий субдуральный нейропротез, обеспечивающий электрохимическую стимуляцию спинного мозга. Этот имплантат содержит не только электроды, но и особые каналы, позволяющие передавать нейронам химические стимуляторы. При этом использовалась технология «мягких электродов» – была создана гибкая полимерная основа для имплантата, сами же электроды сделали из силиконово-платиновых наночастиц. Этот имплантат уже доказал свою эффективность во время экспериментов с крысами – парализованные животные обретали способность ходить по прямой и подниматься по лестнице.
