Шесть разработок будущего: контактные линзы для отслеживания уровня глюкозы в крови, кардиостимулятор нового поколения и 3D-органы
Издание Inhabitat обычно рассказывает о технологиях, которые, как им кажется, могут спасти мир. Однако многие ученые, инженеры, компьютерные гении и конструкторы по всему миру занимаются не только глобальными вопросами спасения планеты, но и более приземленными, то есть, иначе говоря, стараются сделать нас здоровее, а нашу жизнь проще. Вот шесть разработок, у которых по мнению Inhabitat есть шансы когда-нибудь спасти нам жизнь.
1. Шприц, останавливающий кровотечение
Если кто-то получает пулевое ранение, быстрое и эффективное оказание медицинской помощи становится вопросом жизни и смерти. Шприц XStat способен остановить кровотечение из артерии за каких-нибудь 15-20 секунд. Губки, которые вводятся в рану, быстро расширяются и останавливают кровь.
Этот шприц разработала компания Revmedx совместно с медиками Сил специального назначения США. Применение технологии планируют расширить и на другие виды ран.
Начиналась разработка шприца для военных целей. На поле боя сложности вызывали ранения в области, в которых рану нельзя пережать, например, крестца и подмышек. Для остановки кровотечения в этих областях не было специальных средств, и Revmedx взялись за решение проблемы. Технология основана на использовании маленьких губок, которые вводятся в рану при помощи аппликатора диаметром 30 или 120 мм, похожего на шприц. Эти губки при контакте с кровью расширяются, останавливают кровотечение в течение 20 секунд и прижимают раны. На каждой губке есть метка, различимая при рентгеновских лучах. Эту же технологию планируют использовать для применения при других видах ран.
Действия XStat хватает примерно на 4 часа, что дает достаточно времени для перевозки пострадавшего и подготовки к операции. У XStat есть свои недостатки: его нельзя применять в области грудной клетки, брюшной полости, ключиц и др.
2. Линзы от Google следят за здоровьем
Google разрабатывает контактные линзы, которые отслеживают уровень глюкозы в крови. В будущем планируется научить их предупреждать своего обладателя, когда уровень сахара поднимается или опускается за допустимый предел.
В линзу встроен миниатюрный сенсор и крошечный беспроводной чип, которые реагируют на изменение уровня сахара в крови.
Уровень сахара можно определять по слезам, на что и обратили внимание в Google. Встроенные сенсоры и чипы располагаются между двумя слоями самой линзы. Светодиодные индикаторы, также встроенные в линзу, будут мигать, когда уровень сахара достигнет опасной отметки. Прототип линзы, об активной разработке которого сообщалось еще в январе 2014 года, должен был фиксировать уровень сахара в крови раз в секунду.
Помимо самой линзы была запланирована разработка приложения, которое будет одновременно сообщать уровень сахара и диабетику, носящему линзы, и его врачу.
3. Татуировки с наночастицами
Людям с диабетом приходится регулярно прокалывать себе пальцы, что неудобно, неприятно, да и метод не очень точный. В MIT нашли альтернативу: за уровнем глюкозы может следить татуировка. Специально разработанными чернилами можно нанести татуировку, а браслет сообщит о неприятностях.
MIT занимается разработкой устройства, которое можно было бы просто носить на себе. Его действие основано на использовании углеродных нанотрубок, которые не разрушаются под действием дневного света, обернутых в полимер, чувствительный к колебаниям сахара. При взаимодействии с глюкозой сенсор будет светиться, что можно зафиксировать при излучении волн ближнего инфракрасного диапазона. Нанотрубки должны входить в состав чернил, а инфракрасное излучение, направленное на татуировку, обеспечит браслет, похожий на наручные часы. Татуировка потребует обновления примерно раз в полгода. И, конечно, требуются тщательные проверки правильности работы этого устройства, так что разработка может занять долгие годы.
4. Дроны скорой помощи
Медицинский дрон может прилететь на помощь за одну минуту и тем самым спасти чью-то жизнь. С собой он может переносить аптечку, дефибрилятор или приспособление для сердечно-легочной реанимации, а также оборудован камерой, которая позволяет медицинским сотрудникам руководить действиями очевидцев.
Дрон избавлен от неприятностей, которые могут подстерегать по дороге к пострадавшему машину скорой помощи. Его зона действия составляет 12 км2. Автор проекта, Алек Момонт, надеется значительно уменьшить количество смертей, наступающих из-за того, что скорая помощь не успевает к пациенту. Грузоподъемность дрона составляет около четырех килограммов, что позволяет доставить на место происшествия необходимый медицинский аппарат. Люди смогут как обычно звонить в скорую, а через минуту к ним прилетит дрон не только с аптечкой, но и с камерой, которая позволяет оператору наблюдать за ситуацией и говорить оказавшимся по близости людям, как помочь пострадавшему в ожидании скорой.
5. Кардиостимулятор нового поколения
Нынешние кардиостимуляторы далеки от совершенства, но новая технология, разработанная Urbana-Champaign в Иллинойсе может изменить будущее устройств, спасающих жизни. Команда разработчиков создала тонкую мембрану, пронизанную сенсорами и электродами. Этот кардиостимулятор будет подходить по размеру каждому конкретному сердцу и поддерживать его работу.
После этапов, на которых использовалась визуализация с высоким разрешением и компьютерное моделирование, на 3D-принтере была создана модель сердца, на которой мембрана была впервые испробована. Затем были проведены тесты на сердце кролика.
По словам разработчиков, кардиостимулятор похож на околосердечную сумку и плотно облегает сердце. Он сможет постоянно следить за электрической активностью сердца, а при необходимости, применяя электрический импульс к нужному участку сердца, останавливать аритмию и предотвращать сердечные приступы.
Разработчики говорят, что работа над кардиостимулятором может быть закончена через 10 — 15 лет.
6. Organovo и 3D-органы
Ежедневно 79 людям пересаживают какой-нибудь орган, и ежедневно же 18 человек умирают, так и не дождавшись своего донора. Компания Organovo, базирующаяся в Сан Диего, чтобы улучшить эту ситуацию, старается разрабатывать технологию 3D-печати для создания человеческих органов. На нынешний день им удалось распечатать маленькую печень.
Компания Organovo известна печатаемыми тканями, которые уже стали широко доступны и получили признание ученых и исследователей. Целью компании является ускорение и удешевление процесса исследований медикаментов. Отпечатанные на 3D-принтере ткани позволяют непосредственно наблюдать, как и насколько эффективно и безопасно проходит лечение тем или иным препаратом, и, конечно же, эти ткани позволяют избежать обсуждения вопроса о том, насколько этичны опыты в этой области над животными.
Теперь, когда создана миниатюрная печень, немного приблизилась перспектива печатать органы для пересадки.
"Родители платят 1500 евро в год". Как белоруска учится на врача в Австрии
О сложностях учебы в медицинском ходят легенды. А каково учиться на врача за границей? Мы пообщались с Александрой Касцовой, которая после окончания двух курсов белорусского вуза подала документы в Венский медицинский университет. Мы узнали, как стать доктором в Австрии, сколько может зарабатывать первокурсник и что такое венский стиль общения.
«Экзамен длился восемь часов»
— Я отучилась два года в Гомеле на лечебном факультете и решила попытать счастья в учебе за границей. Моя крестная уже больше 20 лет живет в Германии, поэтому изначально мы с родителями рассматривали вариант моего переезда туда. Но произошел счастливый случай: наша подруга переехала в Берлин и оставила свободной свою квартиру в Вене. Там я и поселилась. Мне очень повезло, ведь даже простое общежитие в Вене стоит от 300 до 600 евро, поэтому мои друзья здесь снимают небольшое жилье компаниями и делят комнаты между собой.
Прежде чем начать обучение в иностранном университете, девушке нужно было пройти экзамен, который длился целых 8 часов.
— Отбор студентов был очень суровый. Чтобы поступить, нужно было сдать химию, биологию, физику, математику, а также тест на определение умственных способностей, где проверяют внимание, память, абстрактное мышление. И все это нужно пройти за один день: я зашла в аудиторию в восемь утра, а вышла в четыре дня. Стоит это «удовольствие» 110 евро, причем гарантий того, что ты сдашь, естественно, никто не дает. Многие мои однокурсники проходили этот тест по два-три раза. Медуниверситеты Австрии выделяют примерно 1500 мест, из которых 70% должны занять австрийцы, 25% — граждане Евросоюза, 5% — другие иностранцы. На экзамены по всей стране регистрируется около 15 000 абитуриентов. Можете представить, какая там конкуренция!
Так как Саша уже училась в Беларуси в медицинском, некоторые предметы ей могли зачесть и в Вене, однако от заманчивой возможности студентка отказалась: хотела повторить дисциплины на немецком.
— К тому же здесь нет возможности перескакивать с курса на курс. Поэтому даже если бы мне зачли какие-то предметы, я бы все равно училась шесть лет, — объясняет девушка.
«Один студент обходится университету в 10 тысяч евро»
За обучение Александры ее родители платят 1500 евро в год. Девушка рассказывает, что, переехав в Вену, старалась как можно быстрее найти работу, чтобы обеспечивать себя.
— Я понимала, что родителям нелегко. Поэтому полгода активно рассылала резюме, ходила на собеседования, пыталась куда-то прорваться. Очень болезненно реагировала на каждый отказ. В итоге устроилась в частную клинику отоларингологии (клиника, которая специализируется на заболеваниях уха, горла и носа. — Прим. СМИ). Я занимаюсь документами и ассистирую врачам на легких процедурах и операциях. Зарплата — 8−10 евро в час. Сколько наработал — столько и получил. Это хорошее подспорье, ведь стипендий и льгот в нашем вузе не дают. Разве что можно подать заявку на помощь от какого-нибудь фонда.
Для того, чтобы получить образование за границей и не надеяться на льготы, можно заключить договор со страховой компанией. Так, например, в случае Александры для учебы в Венском медицинском университете нужно было бы иметь 9000 евро (на все шесть лет обучения). Если, к примеру, открыть вклад для ребенка в возрасте пяти лет и пополнять его на 57 евро каждый месяц, то к 18-летию у него уже будет нужная сумма.
Девушка рассказывает, что финансовая сторона ее обучения построена очень удобно.
— В нашем вузе ты заплатил за семестр, и этого достаточно. Никаких платных отработок, пересдач. Семинар или зачет без проблем можно пересдать три раза, экзамен — пять. И это при том, что один студент-медик обходится университету в десять тысяч евро в год, — говорит Александра. — В эту сумму входят лабораторные занятия, литература, самые разные муляжи. Например, искусственная кожа, чтобы учиться зашивать раны, резиновые и силиконовые копии рук, ног или туловища, манекены для практики сердечно-легочной реанимации. На этих муляжах мы отрабатываем стандартные схемы действий. Например, если это тренировка забора крови, то внутри есть модели сосудов, из которых нужно взять «кровь» (обычную подкрашенную воду).
«Если в Вене вам нахамили — вы даже этого не поймете»
Первое отличие от белорусского вуза, которое бросилось Александре в глаза, — это учебники.
— Все книги здесь актуальные, и их на всех хватает, потому что у университета заключен договор с немецкими издательствами. Помимо бумажных книг, они дают бесплатный лицензионный доступ студентам к онлайн-библиотеке, и это очень удобно. Еще одно важное отличие — большое количество практических занятий. В Беларуси все зависит от преподавателя: если тебе повезет и найдется человек, который будет готов показать, объяснить — чему-то научишься. Если нет — будешь наверстывать в больнице или поликлинике, когда станешь интерном. В Вене все не так: у нас на втором курсе есть обязательный экзамен, на котором студент должен продемонстрировать умение брать кровь, зашивать простые кожные раны, делать инъекции, накладывать повязки, — перечисляет девушка.
При этом Венский медицинский университет не обязывает студентов быть на учебе каждый день, посещать все лекции и семинары.
— Нам не нужно сидеть каждый день «от и до», в универе я бываю два-три дня в неделю. Если на занятии ты понял, что тебе срочно нужно куда-то уйти, абсолютно нормально встать и тихонько выйти. Раньше я была уверена, что австрийцы и немцы очень похожи друг на друга по менталитету, привычкам. Но на деле это не так: первые постоянно упрощают себе жизнь, они не любят бюрократию и совершенно нормально относятся к тому, что ты придешь на полчаса позже на работу или уйдешь чуть раньше. А еще австрийцы ну очень вежливые! Если в Вене вам нахамили — вы даже этого не поймете. Это особенный венский стиль общения.
Впереди у Александры еще три года учебы, но в своем будущем она уже уверена:
— Здесь нет такого мнения, как у нас: без вышки ты дурак. Можно получить специальность за три года и работать себе спокойно. Но образование дает определенные привилегии: высокая зарплата, хорошие условия труда. Врачей и юристов в Австрии очень ценят.
Кристина Шумай / Фото: Дмитрий Подольский
