Бретт Кинг - Эпоха дополненной реальности

В 2006 году профессор Энтони Атала из Университета Уэйк-Форест в Северной Каролине использовал струйный принтер для «выращивания» имплантатов мочевого пузыря. Биопечать органа для пациента начиналась с забора клеток мышц и стенки кишечника. Эти клетки выращивались в лаборатории, пока не набиралось достаточное количество для помещения в специальный каркас, структура которого имитирует структуру мочевого пузыря. По мере роста живой ткани каркас рассасывался, а затем готовый орган пересаживался пациенту. Последующие анализы показали, что такие искусственные мочевые пузыри функционируют не хуже восстановленных хирургически с помощью тканей кишечника и не ведут к развитию побочных эффектов. Все пациенты, перенесшие эту операцию, живы и здоровы и по сей день. Другими перспективными кандидатами на замену методами регенеративной медицины и 3D-печати являются щитовидная железа, почки и печень. Профессор Атала, отметим, добрался уже и до создания искусственных «мини-сердец» размером пока лишь 0,25 мм – за счет перепрограммирования клеток кожи в клетки сердечной мышцы и их выращивания в клеточной культуре. 3D-печать использовалась для создания органа нужной формы и размера. Наконец, в марте 2015 года российская биотехнологическая компания [277] Речь идет о работе российской лаборатории 3D Bioprinting Solutions, резиденте фонда «Сколково». В 2014 году компания представила первый отечественный биопринтер собственной разработки, а в 2015 году напечатала с его помощью органный конструкт щитовидной железы мыши. – Примеч. науч. ред. из Сколково отчиталась об успешной трансплантации подопытной мыши «печатной» щитовидной железы и пообещала развить этот успех до масштабов 3D-печати человеческих почек не позднее 2018 года.

Осуществив все эти биомедицинские усовершенствования, мы, вероятно, лет через 30–40 станем в буквальном смысле инженерами-разработчиками «совершенного человеческого существа». Во всяком случае, многие люди получат возможность избавиться от заложенных в их генетическом коде ошибок и продлить свою жизнь. А медицинское сообщество научится бороться с раком и иными наследственными и генетически обусловленными заболеваниями на уровне индивидуального генома, а также корректировать наше здоровье, избирательно воздействуя на клетки и органы. Понятно, что все это звучит как нечто из области научной фантастики, но до практической реализации многих из этих технологий – рукой подать.

Хью Герр [279] Хью Герр (англ. Hugh Herr, р. 1964) – американский альпинист, инженер и биофизик. В январе 1982 года при экстремальном восхождении на гору Вашингтон (1917 м) получил тяжелое обморожение, в результате которого лишился стоп и части голеней обеих ног, которые пришлось ампутировать. После реабилитации Герр разработал и заказал для себя особые титановые протезы, позволившие ему вернуться к занятиям альпинизмом. – Примеч. пер. – прирожденный альпинист. В восемь лет он стал самым юным покорителем отвесного склона пика Темпл в Скалистых горах Канады высотой 3,5 км. В 17 лет он был признан одним из лучших альпинистов восточного побережья США [280] По версии альпинистского клуба Rock and Ice . – Примеч. авт. . В январе 1982 года Герр с напарником Джеффом Батцером совершали восхождение по технически сложному маршруту на гору Вашингтон.

Внезапно началась снежная буря. Температура воздуха упала до -29 °C, скорость порывов ветра превышала 150 км/ч. Альпинисты предприняли попытку спуститься, но сбились с пути в ледниковой долине, известной под названием «Большой залив». Пытаясь найти дорогу вниз, они наткнулись на следы снегохода и решили воспользоваться ими в качестве ориентира, однако в условиях плохой видимости пошли не в ту сторону – дальше на север, прочь от цивилизации и безопасности.

Три ночи они провели на морозе под ледяным шквальным ветром. В придачу ко всему Герр провалился под лед при попытке переправиться через горную реку и насквозь промок. По счастью, им удалось укрыться от ветра в гроте. Когда наконец подоспела помощь, альпинисты были в критическом состоянии. Еще одной ночи в горах Герр бы не пережил. Поскольку он уже был нетранспортабелен, на подмогу вызвали военный вертолет, доставивший обмороженных альпинистов в больницу в Нью-Гемпшир. Вопреки усилиям врачей, ноги Герру спасти не удалось, и их пришлось ампутировать почти по колени из-за глубокого обморожения. Герр был в отчаянии: как ни поверни, на карьере альпиниста можно было ставить жирный крест.

Столь трагически лишившись возможности заниматься любимым делом, Герр решил посвятить себя учебе. Сначала он изучал физику в местном колледже, затем получил диплом инженера-механика в Массачусетском технологическом институте и, наконец, защитил диссертацию по биофизике в Гарварде. Благодаря полученным знаниям он сделал выдающуюся карьеру в бионике и разработке роботизированных протезов – и сегодня возглавляет лабораторию биомеханики MIT Вот как Герр описывает собственные ощущения от жизни с протезами вместо ног:

Во мне титан, углерод и кремний, куча гаек и болтов. Мои съемные конечности управляются двенадцатью компьютерами, оснащены пятью сенсорными датчиками и имитирующими мышцы системами привода, которые позволяют мне двигаться целый день.

Жизнь распорядилась так, что в результате несчастного случая альпинист Герр стал специалистом по протезированию и теперь конструирует все более совершенные искусственные конечности. Сам он не только вновь обрел способность совершать восхождения на горные вершины, но делает это даже лучше, чем до потери ног. Альпинизм – спорт конкурентный, и когда Герр стал опережать по достигнутым результатам соперников со здоровыми конечностями, некоторые из них заявили, что ампутируют себе ноги и заменят их на чудо-протезы, чтобы не отставать от Герра [282] Из интервью Герра программе «Who Says I Can’t?» (июль 2012). – Примеч. авт. .

Предназначенные для скалолазания протезы Герра мало похожи на традиционные. Попытавшись поначалу примерить скальные туфли на обычные протезы, Герр понял, что это бесполезно и подход должен быть иным: совсем не обязательно имитировать в протезе строение человеческой стопы. Он облегчил его, убрав из конструкции ставшую лишней пятку, зато повысил прочность подверженных наибольшим нагрузкам участков, после чего экспериментально нашел оптимальный угол стопы протеза относительно голени, оснастил подошву скалолазными шипами, а саму стопу максимально сузил к мыску, чтобы удобнее было цепляться за трещины в скалах. Стопа скалолазного протеза получилась очень компактной – размером с ножку младенца. Все эти усовершенствования в итоге и дали ему преимущество перед здоровыми соперниками.