Поиск по этому блогу

вторник, 12 апреля 2011 г.

Киборги и биорги

Два разных подхода к одной и той-же задаче: заменить вышедший из строя орган. В данном случае речь пойдёт о глазах. Зрение настолько важное для человека чувство, что многие считают глаз вообще продолжением или даже отдельной секцией мозга. Так что человек лишёный или с ограниченным зрением теряет больше чем просто одно из чувств.
Что-же может предложить нам XXI век в протезированнии или лечении зрения?
Биотехнологии пришли на помощь слепым
Маленькие видеокамеры на очках захватывают изображение, преобразуют в электрические импульсы и посылают в массив электродов, имплантированный в глаз пациента. Визуальные сигналы передаются на зрительный нерв, а затем в мозг. Пациент воспринимает их как вспышки света и размытые формы.
«Зрение, конечно, на низком уровне, но это прогресс», - говорит Жислен Даньели (Gislin Dagnelie), офтальмолог, работающий с Константополусом при университете Джона Хопкинса в Балтиморе. Операция по внедрению имплантата длилась около 3 часов и не вызвала, по словам Илиаса, никакого дискомфорта.
«В Argus II 60 электродов, что значительно превосходит количество электродов в самой первой версии. Их там было 16», - заявляет Брайан Мэк (Brian Mech), вице-президент Second Sight.
В мире используется 30 таких устройств, 14 в США и еще 16 в Европе. Цена на них составляет 100 тыс. долларов.
Прогресс не ахти какой. Изображение практически отсутствует, или настолько некачественное, что по сути это не зрение, а светочувствительность. Увы, все наши технологии совершенно не дотягивают до уровня разработанного самой природой.
Может быть биотех нам поможет?
Как вырастить искусственный глаз
Японские исследователи воспроизвели развитие глаза вне живого организма. Культура эмбриональных клеток сама сформировала трёхмерную глазоподобную структуру по программе, которой её снабдили учёные.
Они поместили эмбриональные клетки мыши в специальный белковый суп, который направил их развитие в сторону сетчатки.
До этого биологам удавалось заставить эмбрион лягушки сформировать глаз в неподходящем для того месте — но в данном случае исследователи обрабатывали цельный эмбрион, а не культуру клеток. Были также получены результаты по превращению человеческих эмбриональных клеток в пигментированные питающие клетки сетчатки. Японские учёные сумели сделать именно глазной бокал: эмбриональные клетки у них росли в особом белковом геле, который механически поддерживал образующуюся структуру.
Клетки работали в точности так, как если бы они находились не на лабораторном столе, а в зародыше. Первым делом они превратились в предшественников сетчатки и сформировали в течение полутора недель тот самый глазной пузырь. Затем глазной пузырь оформился в глазной бокал. Оба слоя стенок и дна бокала начали стремительно дифференцироваться сообразно своему положению — в пигментные эпителиальные клетки поддержки или в светочувствительные и светопроводящие нейроны. По мере развития «глаза» исследователям удалось проследить за стадиями превращения пузыря в бокал. В двух словах: те клетки, что должны были вогнуться, «расслабляли» свой цитоскелет. Затем клетки, которые находились на сгибе (они должны были разделить внешний и внутренний слой), приобретали клинообразную форму, как бы указывая их соседкам, куда предстоит вгибаться. Наконец, само прогибание слоя клеток внутрь пузыря происходило вследствие интенсивного деления; из-за увеличения числа клеток стенке пузыря приходилось изгибаться — в указанном направлении.
Напоследок учёные решили проверить, так ли уж правильны получившиеся в этом искусственном зрительном бокале предшественники зрительных нейронов. Клетки внутренней стенки бокала изымались и помещались в такое же белковое желе, где они могли формировать трёхмерные структуры. И клетки образовывали шестислойные структуры с синапсами, в совокупности характеризующие зрелую сетчатку!
Хоть результаты японский учёных и многообещающие, но поскольку они так и не вышли за стены лаборатории, да и к тому же не восстановили зрение ни одному животному, то по сравнению с кибернетическим протезом результат можно назвать нулевым.
К сожалению, нынешняя наука только-только приоткрыла дверь в мир биологических технологий, так что полноценных биопротезов придётся ждать ещё очень долго. По моему мнению, только к 2050 появится возможность медициноского использования выращенных органов, и то на самом простом уровне вроде зубов, костей или кожи. Что касается более сложных органов - то эти достижения я прогнозирую аж на конец столетия. Увы.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

зашарить