Запчасти для человека

Вы готовы заменить свои ноги на пару сверхскоростных протезов? Хотите новую руку, по силе рукопожатия равную механическому прессу? А может быть, и голова нуждается в капремонте? Тогда добро пожаловать в мир биоинженерных технологий!

Это раньше люди всему учились у природы. За прошедший век, в стремлении «прогнуть» мир под себя, мы в корне изменили среду обитания, а теперь пытаемся переделать и собственное тело, заменив некоторые его части на более надежные и функциональные. Техногенные метаморфозы с телом для людей, скованных болезнью, — способ выжить, победить тяжелый недуг, подняться с постели, услышать голоса близких, увидеть мир во всех красках. И все-таки, до чего дошел прогресс?

По стопам железного человека...

Наибольшего успеха достигли ученые в производстве запасных частей для скелета, отдельные компоненты которого быстро изнашиваются и выходят из строя. Теперь благодаря биоинженерной науке ранее прикованные к постели люди вновь обретают способность двигаться. Значительно более сложной конструкцией обладают современные протезы межпозвоночных дисков, успешно применяемые для лечения осложнений остеохондроза, грыжи диска, артроза. В широкую практику внедрены протезы плечевого, коленного и даже тазобедренного суставов. Изготовленные из прочных и легких материалов, они обеспечивают движения в полном объеме и служат порой до 30 лет. Если раньше, после перелома шейки бедра, человек оказывался прикованным к постели, то теперь уже на следующий день после протезирования он может встать на ноги.

Первыми искусственными имплантами в травматологии стали металлические пластины, спицы, винты и прочие приспособления для скрепления поврежденных костей. С помощью этих материалов хирурги-травматологи ремонтируют сложнейшие переломы, собирая человека по кусочкам.

Высокотехнологичные материалы протезов не отторгаются организмом, а со временем становятся «своими» за счет внедрения в их микропоры собственных костных клеток человека. За примерами далеко ходить не надо. С титановым протезом вместо тазобедренного сустава продолжают свою карьеру известный фигурист Алексей Ягудин и актер Антон Макарский, который самостоятельно выполняет сложнейшие трюки в кино.

Реальностью является использование в медицине искусственной кости, что позволяет лечить тяжелые переломы, восстанавливать структуру скелета после удаления опухолей, имплантировать зубы. Искусственный хрящ заменяет изношенный натуральный, со временем «пропитывается» собственными клетками и избавляет от боли людей с остеоартрозом, хондропатией и т.д.

И это еще не все. Уже есть примеры замены целых конечностей на искусственные. Причем новые руки-ноги, в отличие от прежних механических протезов, дают своим обладателям дополнительные сверхвозможности. Так, в 2011 году серебряную медаль на чемпионате мира в Тэгу получил южноафриканский бегун Оскар Писториус. Обе его ноги заменены углепластиковыми протезами, придавшими ему дополнительное преимущество по сравнению со здоровыми спортсменами.

Существуют также электронные протезы нижних конечностей, которые представляют собой целый компьютер. Протез получает сигналы при соприкосновении с поверхностью и обрабатывает их в соответствии с программой. В итоге человек может передвигаться, подниматься по лестнице, крутить педали велосипеда.

Одна из английских компаний производит протезы рук, которые способны двигаться в нескольких запрограммированных режимах. Конечность покрыта материалом «под кожу» и выглядит естественно. С помощью искусственной руки можно писать и управлять автомобилем. Более современными разработками являются протезы, элементы которых во время операции подсоединяются к нервным окончаниям пациента, а титановый скелет — к костям культи. В результате искусственная рука наделяется способностью двигаться по желанию человека и даже чувствовать.

Органы чувств

Лишившись органов чувств, человеку сложно ориентироваться в происходящем мире, поэтому попытки вернуть зрение и слух предпринимались врачами давно.

Для восстановления зрения при катаракте уже много лет используются искусственные хрусталики. За последние годы внедрена в практику пересадка искусственной роговицы при ее помутнении (бельмо), что спасает людей от слепоты.

Наибольшие трудности возникают при попытке восстановить зрение у людей с повреждением сетчатки, однако и в этом направлении уже сделан первый шаг. Устройство состоит из камеры, закрепленной в специальных очках, процессора, который носят на поясе, и имплантата, который подсоединяется к волокнам зрительного нерва. С помощью этого протеза люди различают перед собой преграды, способны читать крупные буквы и отличать оттенки серого.

Сходным устройством обладает современный протез уха — кохлеарный имплантат. Он используется для лечения тяжелой формы глухоты — нейро-сенсорной тугоухости. В отличие от обычных слуховых аппаратов, кохлеарный имплантат не просто усиливает звук, но и передает его в виде электрических импульсов непосредственно к волок нам слухового нерва.

Богатый внутренний мир

Внутренние органы человека оказались самыми сложными объектами для подражания и пока их в полной мере могут заменить только донорские. Искусственно созданные органы представляют собой массивные аппараты, которые возможно использовать в качестве альтернативы только временно. Такими аппаратами являются различные модификации искусственного сердца, легких, искусственной почки, искусственной печени. Обычно человек оказывается прикован к больнице, где располагается его «искусственный орган».

Инновацией в медицине стали попытки выращивать органы и их части с помощью стволовых клеток, способных образовывать различные ткани. Суть метода заключается в заполнении этими клетками особого каркаса. В результате дифференцировки стволовых клеток на базе каркаса формируется новый орган, по своим антигенным свойствам родственный пациенту, не отличимый от исходного. В теории созданные таким образом органы должны идеально приживаться и полностью заменять утраченную часть тела. Как будет на практике — покажет время. Перспектива воссоздать органы человека «из пробирки или реактора» крайне заманчива. Однако построив искусственное тело, ученые обещают «замахнуться» на головной мозг, где хранится самое сокровенное — сознание, память, мечты... Стоит задуматься о том, чтобы в будущем человек остался человеком и сохранил натуральную душу, избежав замены ее на кем-то прошитую «флешку».