Товарищ киборг

Свидиненко Юрий

Хакер, номер #073, стр. 073-036-5

Сейчас в мире около 30 000 людей с кохлеарными имплантатами, нескольким десяткам сделаны операции в России. К сожалению, имплантация искусственного уха стоит очень дорого - около 30 тысяч долларов.

Крылья, ноги, хвост

Многое изменилось со времени деревянной ноги Сильвера. Протезы становятся жесткими, «умными», сильными и... биологически совместимыми. Например, исследователи из университета Пэрдью, США, под руководством Томаса Вебстера изготовили материал на основе нанотрубок, который будет использован в протезировании. При этом, как ни удивительно, протезы из нового материала могут стимулировать рост костных клеток благодаря особенностям поверхности.

Те же результаты дало исследование совместимости не только костных, но и артериальных тканевых клеток с новым наноматериалом. Вебстер добился успеха, покрывая им керамические и металлические протезы. Протезы не отторгались живыми клетками.

«Есть все причины полагать, что при развитии данной технологии протезирования новое покрытие со временем заменит современные металлические и титановые имплантаты», - сказал Вебстер.

Вебстер также заявил, что возможно присоединение к нанотрубкам сигнальных белков, что сделает новое покрытие приспособленным к определенным клеткам человеческого тела. «Я думаю, что эта технология приведет к дальнейшему усовершенствованию материалов для протезирования, - говорит Вебстер. – Если клетка содержит на мембране последовательность сигнальных белков XYZ, мы просто нанесем их на нанотрубки и готовое покрытие превратим в имплантат, адаптированный непосредственно к данной ткани».

Для того чтобы убрать из современных протезов пневматику и электронику, ученые создали ряд полимерных систем, которые повторяют принцип действия человеческих мышц. Но развивают усилие гораздо более сильное, чем биологический аналог.

Методами нанотехнологий через несколько лет можно будет сделать матрицу из миниатюрных биологических моторов – актуаторов. Каждый моторчик сам по себе развивает маленькое усилие, но если их соединить вместе, то можно получить хороший результат. Если сделать из матрицы полимерных актуаторов-моторов мышцу, аналогичную по объему человеческой, искусственная мышца будет в три раза сильнее.

Ученым, правда, осталось решить несколько проблем. Для высокой скорости работы актуаторы должны быстро принимать нужное положение в зависимости от поступившего сигнала. Для этого необходимо поработать с уже имеющимися полимерами, найти методы их быстрой самосборки в нужные структуры, сделать их электропроводными. Затем необходимо узнать, будут ли эти полимерные материалы совместимы с живой тканью при длительном контакте. И наконец, воспользовавшись математическим моделированием, вычислить наиболее оптимальные места для размещения моторов на протезе. Далее работают программисты - они пишут программное обеспечение для искусственной руки и ноги. А может, и для крыла?