Эпоха имплантов: насколько человек незаменим
Каким бы совершенным ни был механизм, рано или поздно он сломается. Так и человеческое тело. Постепенно изнашиваясь, оно перестает выполнять свои задачи. К счастью, сейчас есть возможности заменить большинство его частей, восстановив утраченные функции.
Древние стоматологи вставляли взамен выпавших зубы, выточенные из камня или кусочков ракушек, закрепляя их золотой проволокой. Имплантаты современного вида изобрели лишь в 1938 году. Их делают из фарфора, акрила и композитной смолы. Операция по вживлению искусственных зубов занимает от двух до восьми часов в зависимости от уровня сложности. Сначала удаляют все лишнее, а затем в десну устанавливают четыре или шесть штырей-имплантатов, к которым титановыми винтами прикручивают держатели, фиксирующие протез.
Утрата руки - давно уже не приговор. Если раньше взамен конечности предлагали изделия из металла, иногда обшитые для красоты кожей и снабженные парой крючков, то теперь разработаны бионические протезы, которые не только двигаются, но и "чувствуют". Тактильная стимуляция возникает благодаря вживленным под кожу электродам, которые присоединяют к нервам оставшейся части руки.
Ученые разработали алгоритм, преобразующий "отдачу" при касании различных предметов в сигнал, который идет через протез к нервам и далее в мозг. В 2015 году 28-летний парализованный пациент с помощью бионической руки получил возможность осязать различные предметы. В ходе эксперимента ему завязали глаза и заткнули уши, поэтому контроль действий руки он осуществлял лишь при помощи ощущений. Пациент довольно быстро научился брать разные вещи, определять их форму и фактуру.
Суставы - одна из самых уязвимых частей тела, особенно у пожилых людей. Их первые искусственные аналоги были выполнены из слоновой кости в конце XIX века. Затем их изготавливали из стекла, стали и акрила. Однако у всех материалов, включая современные синтетические, достаточно низкая износостойкость, поэтому из-за постоянного взаимодействия с чашечкой сустава они стираются. Сейчас ученые пытаются решить эту проблему кардинально, укрепив имплантат полиэтиленом и углеродными нанотрубками. Срок службы такого эндопротеза составит около 15 лет.
Существует также и проблема создания искусственных костей. Ученые долго подбирали нетоксичный и прочный сплав. Для этого в общем подошел титан, однако он не обладает гибкостью, свойственной человеческим костям. В результате живая ткань перестает получать нагрузки и отмирает, потому что организм в ней больше не нуждается. Связь ткани с имплантатом пропадает, он расшатывается, поэтому требуется его замена. Чтобы улучшить свойства титана, его смешивают с цирконием и ниобием. Из такого сплава с помощью 3Д-печати можно выполнить кость любой формы.
Сделать искусственный глаз не в пример легче. Проблема при этом заключается в том, чтобы заставить его видеть. Когда люди теряют зрение, их сетчатка больше не посылает сигналы от фоторецепторов (палочек и колбочек) в мозг, поэтому ее необходимо полностью заменять. Вживляемая структура представляет собой пластину, на которой расположены, в том числе, компоненты, похожие на фоторецепторы. Они перенимают на себя функции цветоразличающих колбочек, работа которых обеспечивает зрение при дневном свете. В конце 2017 года в России провели две операции по замене сетчатки. Первый пациент уже видит очертания крупных символов.
Вот мы и добрались до самой главной части нашего тела - мозга. На сегодняшний день ученым удалось вырастить некий зачаточный мозг размером с горошину, правда, пока из тканей крысы. Допустим, что будет выращен и полноразмерный мозг, но как перенести туда информацию из прежнего "хранилища данных"? Наши знания - это возникшая связь между нейронами, в точности повторить которую пока не представляется возможным. Не случайно половина тех, кто воспользовался технологией посмертной заморозки, пожелали сохранить не все тело, которое можно поменять практически полностью, а только мозг, полноценное воссоздание которого пока под вопросом. По сути, речь идет об искусственной копии нашего интеллекта.
Рано или поздно препятствия на пути создания любых искусственных органов будут устранены, но станет ли это благом? Зная, что к нашим услугам качественные, долговечные, не ведающие усталости искусственные органы, не будем ли мы меньше заботиться о своем теле?
