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.
Поработал лором в 3-й детской больнице Минска и уехал в Италию, чтобы зарабатывать 3000 евро
Реабилитолог Денис Зелько, 29 лет; Павия, Италия. Зарплата: 1700 евро в месяц
Денис Зелько проработал в Беларуси лором в 3-й детской больнице в Минске три недели. Этого опыта было достаточно, чтобы понять, что хочет рискнуть и попробовать пожить и поработать за границей.
В 2013 году он окончил педиатрический факультет Белорусского государственного медицинского университета. Курс обучения занял шесть лет. Сейчас он работает реабилитологом в клинико-исследовательском институте имени Сальвадора Мауджери в городе Павия, недалеко от Милана. Зарабатывает 1700 евро в месяц, в дальнейшем его зарплата будет расти.
— Я знал итальянский язык, поэтому и рассматривал варианты переезда в Италию. Подтвердить диплом в Италии, к сожалению, довольно сложно, особенно для медиков не из Евросоюза. Мне посоветовали поступить в местный университет, — вспоминает Денис.
И он поступил на факультет медицины в университет Генуи. Это один из крупнейших университетов в Италии. Чтобы поступить, надо было сдать общеобразовательный тест из 70−80 вопросов. Большая часть из них были по логике, культуре, математике. Еще Денис сдавал экзамен по итальянскому языку. Поступив, он предоставил все документы из белорусского вуза с переводом на итальянский язык и подтверждением из посольства. Их рассматривали четыре месяца, после чего Дениса зачислили на пятый курс. Ему оставалось учиться два года.
— Обучение в университете в Италии считается относительно бесплатным. Ты платишь налог, а его размер зависит от дохода твоей семьи. Я из Беларуси, и по итальянским меркам у меня доход на душу населения минимальный. Поэтому я платил минимальную сумму за обучение — 135 евро в год. Как иностранцу мне предоставляли жилье, обеспечивали бесплатными обедом и ужином.
Студентам в этом университете платили стипендию в 2000 евро в год. Чтобы ее получить, нужно по итогам каждого семестра сдать два-три экзамена.
После вуза Денис три месяца практиковался, а затем сдал экзамен на лицензию врача.
— В принципе, после этого ты уже можешь работать врачом, но круг мест ограничен, так как у тебя нет специализации. Можно заменять врача общей практики или брать в больнице ночные дежурства. Поэтому, как правило, все поступают на специализацию. Для этого нужно сдать экзамен, который проходит один раз в год по всей Италии. Специализацию оплачивает государство, но здесь на 10 тысяч выпускников-медиков в год — 6500 мест специализации.
Специализация занимает четыре-пять лет. У хирургов, например, пять лет.
— У меня специализация — реабилитационная медицина и физическая терапия. Но это не просто обучение, это еще и работа. Я работаю младшим врачом в больнице города Павия, это недалеко от Милана. Это известный в Италии реабилитационный центр. Занимаюсь реабилитацией пациентов после ортопедических операций.
Пока Денис не может вести амбулаторный прием в одиночку. Точнее, он его ведет, но есть старший врач, который контролирует его работу. У Дениса контракт на 38 часов работы в неделю, еще один час он должен тратить на научные исследования. Он получает 1700 евро в месяц.
— Это даже считается не зарплатой, а стипендией. Это деньги, которые платят во время специализации. У меня она четыре года, сейчас я работаю третий. После специализации первая зарплата, на которую может рассчитывать врач в Италии, около 2000−2200 евро в месяц. В принципе, это хорошая зарплата, потому что Италия еще не вышла из экономического кризиса. В среднем врач больницы, которому 40 лет и который работает по 40 часов в неделю, зарабатывает около 3000 евро. У меня сейчас контракт на 38 часов в неделю, но, по сути, на специализации ты работаешь больше: по 12 часов в день. Больницы берут таких интернов, как я, потому что мы работаем сверхурочно и это не оплачивается.
Последний год своей специализации Денис может сменить клинику. Также он имеет право 16 месяцев поработать в больнице за пределами Италии. Все это время ему будут платить стипендию.
— Когда ты получишь заключение, что прошел специализацию, волен выбирать, что ты хочешь.
— Не жалеете, что уехали из Беларуси? — спрашиваем.
— Не жалею. Самым сложным был первый год после переезда. Была депрессия, ты ничего не понимаешь, у тебя куча проблем, банально не знаешь, куда сходить купить еды. Все время у тебя спрашивают про какие-то документы, а в Италии большая бюрократия. Через год ты втягиваешься, улучшаешь язык, понимаешь менталитет людей. Я не жалею, что переехал, потому что знаю, какое отношение к врачам в Беларуси, и вижу, какое здесь. Здесь к тебе пациент придет, постучит, извинится… Врач — это очень престижно. Со специализацией на то, чтобы стать медиком, здесь тратишь минимум десять лет, в среднем — 11−12 лет. У моих знакомых врачей в Беларуси зарплата около 500 долларов. Да, есть те, кто зарабатывает 800−1000 долларов, но они работают на трех работах по 80 часов в неделю, не видя семьи и белого света.
