Знание-сила, 2001 № 02

На концах хромосом располагаются теломеры. Они защищают хромосомы, словно футляр. При каждом делении клетки они укорачиваются. Когда теломера уменьшается до определенной величины, клетка перестает делиться; она старится и умирает. В XXI веке будут созданы лекарства, которые станут замедлять вышеописанные процессы.

* В настоящее время в мире проживают около 135 тысяч человек, достигших столетнего возраста. Всего через полвека, по прогнозу американского World Future Society; их число возрастет в шестнадцать раз и достигнет 2 200 ООО человек. Таким образом, у тех, кому сейчас около пятидесяти, поразительно высоки шансы отметить свой столетний юбилей – за всю историю человечества не было такого! Значительно увеличится число тех, кому за восемьдесят: в 2050 году их будет около 370 миллионов человек, и многие из них продолжат вести активный образ жизни.

Фотографии ребенка, развивающегося в материнском чреве, станут намного четче. Они будут трехмерными. Несколько сделанных подряд снимков наглядно покажут процессы, протекающие в организме ребенка. Врач увидит, как бьется сердце будущего малыша, как циркулирует его кровь.

По отдельным томографическим изображениям компьютер воссоздаст облик внутренних органов человека и расположение сосудов. Мощное магнитное поле ялерно-спинового томографа позволит разглядеть различные виды тканей и особенно отчетливо обрисует метастазы. Уже через несколько лет врачи, используя томограммы, будут совершать виртуальные путешествия по желудочно-кишечному тракту пациента или по его кровеносным сосудам, что позволит безошибочно назначать лечение или проводить операцию.

Этот вид диагностики позволит проследить за тем, как внутренние органы нашего тела снабжаются кислородом. Взорам ученых откроется деятельность отдельных клеток организма. Наконец, мы посекундно увидим, как работает человеческий мозг. Используя ядерно-спиновой томограф и элекгроэнцефалограф, нейробиологи надеются досконально исследовать принципы работы головного мозга и расшифровать схему нейронального управления всем человеческим телом.

В XXI веке врачи все реже будут в целях диагностики брать образцы тканей или разрезать тело пациента. Эти грубые методы уступят место наблюдению за внутренними органами тела. Главными орудиями врача-диагноста станут томографы и микроскопы. Будет широко применяться лазерно-растровый микроскоп, встроенный в наконечник эндоскопа. Его оптика позволит рассмотреть отдельные клетки тела. Если ввести в организм вещества, вызывающие флуоресценцию раковых опухолей, то любые болезненные образования будут заметны сразу; их можно ликвидировать прямо в зародыше.

Растровый силовой микроскоп, изобретенный в 1986 году, стал стандартным инструментом генетиков. Всю информацию о структуре исследуемого объекта мы получаем благодаря колебаниям миниатюрного пружинного рычажка, снабженного тонкой иглой диаметром всего 100 нанометров. Эта игла парит над поверхностью объекта, пребывая в силовом поле атомов. Ее острие удерживается на расстоянии в 10 – 100 нанометров от исследуемой поверхности. Специальный вибросниматель преобразует пики и впадины атомарного ландшафта в картинки. С помощью подобного микроскопа мы можем исследовать материалы, не проводящие ток, например, полимеры или органические молекулы. Он позволит увидеть первооснову нашей жизни – отдельные нити ДНК. Используя этот микроскоп, можно удалять отдельные группы генов и заменять их модифицированными фрагментами ДНК. Вырезанный участок ДНК остается на острие «ножа-микроскопа»: его удерживает пусть и незначительная, сила притяжения.

Наноинженеры уменьшат медицинскую аппаратуру до размеров молекул. Крохотные нанороботы помчатся по кровеносным сосудам, проникая в любые уголки тела. Они будут выискивать различные дефекты, например мутировавшие клетки, опасные вирусы или частицы ядовитых веществ, попавшие в кровь, а найдя их, тотчас примутся обезвреживать. Кроме того, нанороботы будут постоянно определять важнейшие показатели самочувствия человека.

Хронические больные будут все реже приходить на прием к врачу. В XXI веке они станут общаться с ним в основном по Интернету, находясь под постоянным присмотром приборов. Подобная схема уже сейчас применяется для наблюдения за грудными малышами, предрасположенными к внезапной смерти. Чтобы не потерять ребенка, его одевают в специальный жилет, в который вшиты приборы, измеряющие давление, частоту дыхания и пульс. Как только они зафиксируют какие-либо резкие изменения этих показателей, тут же раздается сигнал тревоги. Родители и врачи вовремя замечают опасный приступ у малыша. Примерно под таким же контролем окажутся и хронические больные. Кроме того, ученые опробуют сейчас имплантаты, которые можно вшить прямо под кожу, чтобы они постоянно следили за кровяным давлением пациента, работой его сердечно-сосудистой системы или же содержанием сахара в крови.

Человеческое тело можно просвечивать рентгеновскими лучами, магнитными полями, микроволнами, инфракрасным светом или ультразвуком, получая его трехмерное изображение в естественных тонах – голограмму. Медики примутся исследовать ее так, словно перед ними расположился сам пациент. Можно изготовить и отдельные голограммы клеточных ядер, мембран или митохондрий, чтобы исследовать любые изменения их структуры.

В недалеком будущем хирурги, переступая порог операционного зала, перестанут полагаться на одну лишь ловкость своих пальцев. Им примутся ассистировать роботы, и они- то привнесут в работу людей недостижимую прежде точность.

Вряд ли можно воспринимать как должное, что хирургу приходится вести эндоскоп вручную. Стоит руке чуть задрожать, дернуться, и лпя операции, например, на головном мозге это будет иметь самые плачевные последствия. Своей собственной рукой врач разрушит важнейшие структуры мозга.