Deux Ex coraz bliżej? O rozwoju technologii implantów

Chyba każdy z nas, jeszcze jako dziecko, wyobrażał sobie zaaplikowanie przeróżnych implantów, które poprawią właściwości fizyczne naszego ciała. Matrix był pod tym względem pionierem, a słynna scena w której Trinity uczy się obsługi helikoptera w kilka sekund była mokrym snem każdego fana technologii science-fiction. Dziś jednak mówimy już o realnie działających wynalazkach, które autentycznie poprawiają nasze możliwości. Spójrzmy na najciekawsze implanty dostępne na rynku. 

Chociaż nadal są one bardzo drogie i skomplikowane, to już teraz, bez większych przeszkód, możemy zafundować sobie prototypowe i niebezpieczne implanty mózgowe, które dodadzą nam specjalnych właściwości. Słynna była ostatnio afera firmy biotechnologicznej, której jednym z założycieli jest Elon Musk. Testowali swoje wynalazki na małpach, a 15 z nich niestety zmarło. Naukowcy pracują nad specjalnym implantem, który po wbudowaniu w ludzki mózg będzie umożliwiał monitorowanie i potencjalne stymulowanie jego aktywności. Ma to pozwolić na całkowite odzyskanie sprawności u osób sparaliżowanych czy też wyleczenia mocnych stanów depresyjnych. W trakcie testów mogliśmy zaobserwować nawet, jak jedna z małp gra w klasycznego Ponga bez użycia rąk, właśnie za pomocą wspomnianego implantu. Science-fiction dzieje się na naszych oczach. 

To jednak nie wszystko, trwają zaawansowane prace nad sztucznym, w pełni sprawnym okiem

W lutym tego roku doszło do przełomowego wydarzenia. Bioniczne oko, opracowywane przez badaczy z uniwersytetów w Sydney i Nowej Południowej Walii weszło do fazy testów na ludziach. Światowa Organizacja Zdrowia informuje, że na całym świecie aż 2,2 miliarda osób cierpli na jakieś zaburzenia związane ze wzrokiem. Implant zwany Phoenix 99 będzie chirurgicznie wszczepiany za siatkówkę oka, do warstwy światłoczułych komórek przekształcających światło w sygnały elektryczne przesyłane do mózgu. Urządzenie bezprzewodowo połączy się następnie z parą okularów wyposażonych w kamery. Potrafi pominąć wadliwe fragmenty oka i współpracować tylko z tymi zdatnymi do użytku. Testy na owcach nie wykazały żadnych negatywnych rezultatów, dlatego w tym roku rozpoczną się testy na ludziach. Jeśli i te pójdą sprawnie, to za kilkanaście miesięcy rozpocznie się masowa produkcja jednego z największych i najważniejszych wynalazków w historii ludzkości. W końcu to będzie coś przełomowego dla osób niewidomych - móc wreszcie zobaczyć. 

Co ciekawe, zespół naukowców z miejscowości Lund w południowo-zachodnim regionie Szwecji opracował kosmiczny materiał nanoprzewodowy, który ma pomóc w udoskonaleniu implantów mózgowych. Jego zadanie jest stosunkowo proste - mają zapobiegać tzw. otorbieniu elektrod wszczepianych do mózgu, czyli naturalnego pozbycia się ciała obcego z organizmu. To jeden z dużych problemów, bo elektroniczne implanty aplikowane do naszego ciała traktowane są przez komórki jako coś złego. Technologia nanoprzewodników oparta została na materiale półprzewodnikowym, czyli fosforku galu, a każdy wyrastający nanoprzewód ma średnicę zaledwie 80 nanometrów. Wynalazek przyczynił się do dużych sukcesów, a naukowcy pochwalili się, że opracowali wszczepiane do mózgu elektrody, które potrafiły przechwytywać sygnały z pojedynczych neuronów przez bardzo długi czas. Nie doprowadzając tym samym do uszkodzenia tkanki mózgowej. Coś niebywałego. 

Naukowcy postanowili pójść o krok dalej i spróbować porozumieć ze sobą dwa mózgi używając komputerów jako formę przesyłania myśli. Udało się to zrobić, dzięki czemu przeprowadzono badania nad wykorzystaniem specjalnego interfejsu w połączeniu mózg-komputer-mózg. W 2015 roku, dla przykładu, udało się spiąć w ten sposób mózgi trzech małp, których zadaniem było kontrolowanie mechanicznego ramienia. Okazało się, że "wydajność" trzech mózgów poradziła sobie z tym zadaniem dużo lepiej, niż w pojedynkę. Chwilę później to samo doświadczenie zrealizowano z wykorzystaniem mózgów czterech szczurów, które również, współpracując ze sobą w taki sposób, osiągały znacznie lepsze rezultaty. Ciekaw jestem, jak ta technologia rozwinie się w przyszłości. Patrząc na postępy w rozwoju nanotechnologii, niewiele nam brakuje do stworzenia własnej wersji Iron Mana. 

Nie mamy już większych problemów z opracowaniem mechanicznej ręki czy nogi, w pełni kontrolowanej przez ludzki mózg. Potrafimy też, z wykorzystaniem komputera i drukarki 3D, wydrukować sztuczną skórę za pomocą specjalnego biotuszu zawierającego ludzkie osocze (z mikro i makroelementami). Jest ona w pełni funkcjonalna, ponieważ składa się z warstwy naskórka, oraz skóry właściwej, zawierającej kolagen i białka fibroblastów. Technologia przydaje się szczególnie u osób, które trafiły do szpitala z rozległymi poparzeniami. Można też wydrukować w pełni funkcjonalne implanty zębowe, ale niemożliwe jest niestety, wydrukowanie w pełni funkcjonalnych narządów, jak wątroba czy śledziona w normalnych warunkach. Póki co, bo prace nad tym trwają od wielu lat.

W 2019 roku świat zachwycił się osiągnięciami polskich naukowców (pod przewodnictwem dr. Michała Wszoły), którzy zdołali wydrukować fragment bionicznej trzustki (o wymiarach 1x1,5 cm). Została stworzona z komórek macierzystych pacjenta, co wyeliminowało ryzyko odrzutu. Zastosowano w tym celu Biodruk 3D i specjalny biotusz, który musi być przechowywany w warunkach zbliżonych do wnętrza ludzkiego organizmu, dlatego osiągnięcie było tak przełomowe. Należało utrzymać właściwą wilgotność, temperaturę i cały szereg innych parametrów za pomocą specjalnie w tym celu skonstruowanego "bioreaktora". Tego typu eksperymenty są obecnie szalenie trudne do powtórzenia, ale jak najbardziej wykonalne. Możliwe, że w przyszłości będziemy w stanie wydrukować sobie tak "po prostu" brakujące fragmenty naszych ciał. Także te ukryte głęboko wewnątrz. Osiągnięcia w dziedzinie implantów i ludzkich dokonań są doprawdy niezwykłe i z niecierpliwością czekam na to, co przyniesie rok 2030 lub nawet 2040. Z pewnością będzie to bardzo przełomowy czas dla medycyny i możliwości. Kto wie, czy za kolejne 30 lat nie zmierzymy się z procesem "budowy" takich ludzi-jednostek jak Adam Smasher z Cyberpunka 2077. Do usłyszenia!