Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
3D-печать органов, ткани из целлюлозы и дроны-спасатели: медицина Кремниевой долины
От Google и Facebook до eBay и Xerox — Кремниевая долина традиционно считается одним из крупнейших мировых высокотехнологических кластеров. Рассказываем о трех актуальных многообещающих проектах Кремниевой долины, которые в перспективе спасут не одну тысячу жизней.
Спасение приходит с воздуха
Дроны из фантастических книг и фильмов активно становятся частью современной реальности: уже никого не удивляют беспилотные аппараты, летающие в парках наперегонки, квадракоптеры для фото- и видеосъемки, доставки товаров и писем по воздуху, мониторинга территории. Появились даже специальные знаки, запрещающие использовать дроны в конкретном месте, а запреты всегда свидетельствуют о массовости или распространенности явления. Специалисты компании Zipline и вовсе утверждают, что однажды дрон может спасти жизнь человеку.
В октябре 2016 года калифорнийский робототехнический проект Zipline, занимающийся разработкой дронов, подписал государственный контракт с Руандой на доставку жизненно важных лекарств и донорской крови в труднодоступные регионы. В стране был открыт специальный распределительный центр, за которым закрепили 15 дронов Zips. Всего, по словам представителей Zipline, за два года их беспилотные летательные аппараты совершили более 5 тысяч совершенно автономных рейсов и преодолели 300 тысяч километров, чтобы доставить 7 тысяч единиц крови туда, где не может проехать автомобиль или приземлиться вертолет, — топография Руанды очень сложна.
Половина поступающих запросов — для женщин с послеродовым кровотечением, еще треть — для маленьких детей с тяжелой анемией из-за малярии, а примерно 20% — по заявке аварийных служб и спасателей. Запрос врачи могут сделать любым удобным способом: позвонить, написать сообщение, связаться через мессенджер. После этого из распределительного центра вылетает дрон, больше похожий на увеличенный игрушечный самолет. Он может разгоняться до 130 км/ч, поэтому уже через 15-30 минут прилетает на заданную точку, сбрасывает коробку (она приземляется с парашютом) и возвращается на базу. За две минуты до прибытия врач получает автоматическое сообщение о том, что посылка почти на месте, — можно выходить ее встречать. Такой отлаженный механизм позволяет существенно сократить время доставки жизненно необходимых лекарств и донорской крови — на машине этот путь обычно занимает часа четыре.
Сегодня на долю компании приходится пятая часть всех доставок крови за пределами столицы страны — Кигали. Совсем недавно, в апреле 2018 года, Zipline заявила, что готовится трансформировать и улучшить систему доставки: так, время на обработку запроса сократится с 10 до одной минуты, а количество ежедневных рейсов, наоборот, вырастет с 50 до 500. Помимо этого, в планах проекта — запуск аналогичного сервиса в Танзании и выход на рынок США: до этого им не удавалось договориться с правительственными структурами, которые ссылались на отсутствие законодательных инструментов, регулирующих такие воздушные перевозки. Поэтому уже в этом или в следующем году возможно расширение отрасли беспилотной логистики: это значительно облегчило бы жизнь регионов США, страдающих от наводнений, засух, торнадо или ураганов.
Печатное издание органов
3D-печать органов — или биопринтинг — обещает стать революцией в области медицины: в идеале эта технология позволит раз и навсегда решить проблему очередей на трансплантацию донорских органов. Каждый день 22 человека в одних только США умирают, так и не дождавшись пересадки, — при этом очередь может растянуться на два-три года. Кроме того, всегда есть риск отторжения нового органа, даже если донор подходил на все 100%. Поэтому биопринтинг в перспективе может спасти тысячи жизней и сделать пересадку если не рутинной операцией, то по крайней мере вполне доступной и общераспространенной.
Но это в перспективе, а в технологии только развиваются, хотя и достаточно активно. В Кремниевой долине, как в одном из самых инновационных научных кластеров, ведутся свои исследования, и среди самых обсуждаемых проектов последних лет можно выделить Prellis Biologics. Стартап, запущенный в Сан-Франциско в 2016 году, предполагает выращивание из клеток, взятых у пациента, нового органа: по задумке, врачи берут биопсию, передают в Prellis, где создаются специальные условия для размножения этих клеток. Когда их становится много, ученые дополняют их коллагеновой смесью и с помощью лазерного луча формируют искусственный орган.
Все было бы прекрасно, если бы не время — решающий фактор в вопросах трансплантации. На создание искусственного органа, по прогнозам специалистов Prellis, требовалось полгода, иногда меньше. Это, конечно, гораздо быстрее, чем живая очередь на донорские органы, но у пациентов зачастую нет и этих месяцев. Поэтому новость, которую Prellis сообщила в июне 2018 года, может действительно совершить переворот в биопринтинге: ученым удалось в тысячу раз ускорить процесс печати тканей.
Голографическая 3D-печать Prellis Biologics позволяет создавать сложные микрососудистые системы, обеспечивающие подачу питательных веществ и кислорода в клетки. Эта технология — основа будущего производства полноценных человеческих органов, а пока ткани используются, например, фармакологическими компаниями для тестирования препаратов. Конечная цель этого стартап-проекта — биопринтинг всей сосудистой системы человеческой почки менее чем за 12 часов.
Достать чернил — и печатать
Впрочем, биопринтингом сегодня занимаются многие компании — с переменным успехом. Но если есть 3D-принтеры, то нужны и 3D-чернила — а вот о них задумываются немногие. Рынок сопутствующих товаров и сырья оказался незанят — просто потому, что был совсем не так увлекателен, как непосредственно сам процесс биопечати. К счастью, этим вопросом озаботился Эрик Гатенхольм — основатель компании Cellink, производящей биочернила из человеческих клеток. На момент запуска проекта в 2015 году Гатенхольму было всего 25 лет, однако цели он перед собой ставил амбициозные — ни много ни мало совершить коренной переворот в медицине.
За три года существования Cellink стала одним из лидеров в своей области: если в 2014 году биочернила было невозможно приобрести в интернете, объемы производства вещества были минимальными и требовали предварительных долгих научных исследований, то с приходом Cellink закупка чернил стала распространенной практикой. Компания изготавливает вещество из целлюлозы — ее добывают в лесах Швеции — и альгиновой кислоты из морских водорослей. Что немаловажно — это стандартизированные, универсальные чернила: они совместимы с любым типом клеток. Конечная стоимость варьируется от девяти до 299 долларов, поэтому биочернила доступны практически всем, даже не самым крупным лабораториям. Cellink поставляет свои чернила и 3D-принтеры в научные центры США, Европы и Азии, в том числе в Массачусетский технологический институт, Гарвардский университет и Университетский колледж Лондона.
Практическая польза Cellink — если компания продолжит развиваться такими же быстрыми темпами — очевидна: повсеместный доступ к материалам для 3D-принтинга значительно ускорит сам процесс печати органов, поможет поставить его на поток. Даже если это случится не через одно десятилетие, в ближайшей перспективе можно говорить хотя бы о значительном сокращении опытов на животных: фармацевтические компании смогут использовать для своих тестов образцы настоящей человеческой ткани, выращенной искусственно.
Хотя Cellink был основан в Швеции, откуда родом сам Гатенхольм, очень скоро компания вышла на международный рынок и стала наращивать обороты — в том числе открыла представительство в США. В Америке у нее несколько офисов, один из которых, разумеется, в Кремниевой долине — именно сюда мечтают попасть почти все начинающие ученые, программисты, искатели и энтузиасты, независимо от профессиональной принадлежности (Гатенхольм и вовсе не имеет никакого отношения ни к естественным, ни к точным наукам — он окончил факультет менеджмента). Именно сюда из Бостона переехал в самом начале своего пути и Марк Цукерберг, когда только приступил к работе над Facebook.
По словам экспертов проекта Discovery Channel «Истории кремниевой долины», это место обладает особой магической культурой, которая позволяет создавать те условия, в которых и рождаются наиболее прорывные технологии современности и, возможно, будущего. Стив Возняк в своем интервью для «Истории кремниевой долины» признался, что если бы он в свое время переехал не в Северную Калифорнию, а в какое-то другое место, то с большой вероятностью Apple бы просто не появился. О том, как в Кремниевой долине возникла такая экосистема и почему она стала центром притяжения самых прогрессивных идей и фантастических технологий, в программе рассказывают непосредственно те, кто писал и до сих пор пишет ее историю, — основатели Apple и WhatsApp, Intel и Hewlett-Packard и многие другие.
Смотрите программу «Истории Кремниевой долины» с 17 июля по вторникам, в 23:00 на Discovery Channel.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.
На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.
За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».
Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.
Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.
Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
ПонятноИз-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
ПонятноНаши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
ПонятноМы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Комментарии