Начнем с того, что согласимся с тем, что нанотехнология - это волшебная наука. Большинство из нас знает, что это ученые, работающие на молекулярном уровне. Многие из нас понимают, что обычно речь идет о мельчайших «машинах», собирающихся в результате химических взаимодействий. Но когда исследователи начинают говорить о создании роботов размером с молекулу, которые могут восстанавливать клетки в наших телах, они настолько далеко выходят за пределы моего понимания, что я просто начинаю кричать: «Звучит хорошо… продолжайте в том же духе».
Однако даже одну вещь, которую я могу понять, это то, насколько глубоко нанотехнологии могут трансформировать медицину и здравоохранение - будь то наноботы, которые нюхают клетки, могут искать и уничтожать раковые клетки без побочных повреждений или заменять ненормальные гены нормальными или помочь заживлению сломанных костей быстрее,
Другие достижения в области нанотехнологий в медицине, хотя и не такие драматичные, как детонирующие химические бомбы внутри опухолей, на самом деле могут быть более серьезными, поскольку они трансформируют нечто базовое, например, в диагностику заболеваний. Возьмите два изобретения, анонсированных на прошлой неделе.
Первый, называемый Domino, представляет собой небольшую пластиковую микросхему, которая может выполнять 20 различных генетических тестов из одной капли крови. Он был создан командой из Университета Альберты в Эдмонтоне и работает так:
Кровь течет в 20 отдельных крошечных отсеков, каждый из которых заполнен гелем. Затем чип помещается в небольшую портативную лабораторию размером с тостер, где в каждом отделении проводится молекулярный тест. По этой одной капле крови врач может определить, есть ли у пациента рак молочной железы и, если да, устойчива ли она к лекарствам от рака. Или это может определить, есть ли у нее малярия, даже какой тип малярии.
Второе новшество, разработанное в UCLA, объединяет нанотехнологии, сотовый телефон и Карты Google, чтобы создать устройство, которое считывает быстрые диагностические тесты - полоски, которые меняют цвет при наличии инфекции - с гораздо большей точностью, чем человек в полевых условиях. Полоски вставляются в устройство - ридер, который прикрепляется к смартфону. Затем камера телефона, работающая с мобильным приложением, преобразует полосу в цифровое изображение.
Исходя из этого, приложение определяет, являются ли результаты теста, например, на ВИЧ, малярию или туберкулез, положительными или отрицательными. И тут-то и начинается Google Maps. Если положительный результат, устройство передает данные по беспроводной сети на карту, которая отслеживает распространение заболеваний по всему миру.
То, что эти нанотесты значат для большинства из нас, в конечном счете, является концом тех долгих и часто напряженных ожиданий, когда результаты вернутся из лаборатории. Все чаще врачи смогут проводить анализ ДНК и другие диагностические тесты прямо в своих кабинетах, а результаты будут доступны в течение часа. Кроме того, лабораторные тесты за 100 долларов могут стоить всего один или два доллара.
Не то, чтобы эти мини-лаборатории были совершенно новыми. Например, профессор Гарварда Джордж Уайтсайд работает над «диагностическими марками» уже несколько лет. Но эти «лаборатории на чипе» стали настолько популярной областью исследований, что теперь существует веб-сайт под названием «« Лаборатория на чипе »», который сообщает о последних разработках. Большинство, однако, все еще находятся в стадии испытания.
«Лабораторные тесты в порядке», - говорит Дэвид Алтон, один из создателей Domino. «Но мы должны показать, что это работает. Нам нужно показать результаты тысячи тестов. Тогда люди начинают говорить: «Хорошо, это реально».
Тогда есть темная сторона
Конечно, как и в любой передовой науке, возникают вопросы о том, как волшебство нанотехнологий может стать злым. Как бы полезными они ни были, наноразмерные формы таких материалов, как серебро, углерод, цинк и алюминий, могут проглатываться, вдыхаться и, возможно, всасываться через кожу. Никто не уверен, насколько это может быть вредно. Около двух недель назад FDA опубликовало проект руководящих принципов, согласно которому компаниям, использующим наночастицы в пищевых продуктах или косметике, возможно, придется провести дополнительные тесты, чтобы показать, что продукты безопасны.
И только на прошлой неделе газета Кэтлин Эглсон, ученого из Нотр-Дама, подняла новый тип этической дилеммы, которую могут вызвать нанотехнологии. Она отмечает, что, стремясь бороться с инфекциями в больницах, компании-поставщики медицинских услуг стали покрывать практически все - дверные ручки, перила, простыни, занавески - наноразмерными частицами серебра, материала, известного тем, что он блокирует распространение микробов.
Но, как указывает Эгглсон, подавляющее большинство бактерий и других микроорганизмов фактически нейтральны или даже полезны. Например, некоторые бактерии необходимы для поддержания необходимого уровня азота в воздухе; другие помогают нам переваривать пищу.
Поэтому, утверждает она, покрытие каждой поверхности крошечными кусочками серебра может принести больше вреда, чем пользы.
Да, даже в мире, который мы не видим, жизнь сложна.
Где маленькие вещи
Вот другие недавние разработки в области нанотехнологий. Это за пределами мира медицины.
- Хватит сжимать фрукты ! : Профессор химии из Массачусетского технологического института разработал способ прикрепления к коробкам крошечных датчиков, которые при сканировании покажут, насколько спелой является пища внутри.
- И это лучше, чем камень и ножницы: ученый из Генуи, Италия, нашел способ сделать бумагу водостойкой, магнитной и антибактериальной.
- Когда нано-дерево падает, оно издает звук? Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего строят лес из крошечных нанопроволочных деревьев с целью захвата солнечной энергии и преобразования ее в водородное топливо.
- Но они принимают только природные шоу: компания из Юты разработала способ распыления наночастиц на деревьях и превращения их в мощную антенну.
Видео бонус: Национальный институт рака доказывает, что нанотехнологии могут стать оружием для борьбы с раком, которого мы так долго ждали.
