Тирҳои хуб дар бемориҳо

Мо дар ҷустуҷӯи табобати муассир ва ваксина барои коронавирус ва сирояти он ҳастем. Дар айни замон, мо доруҳои дорои самаранокии собитшуда надорем. Аммо, роҳи дигари мубориза бо бемориҳо вуҷуд дорад, ки нисбат ба биология ва тиб бештар ба ҷаҳони технология алоқаманд аст ...

Соли 1998, яъне. дар замоне, ки муҳаққиқи амрикоӣ Кевин Трейси (1), таҷрибаҳои худро дар каламушҳо анҷом дод, ҳеҷ гуна робита байни асаби вагус ва системаи иммунии бадан дида нашуд. Чунин комбинатсияи қариб ғайриимкон ҳисобида мешуд.

Аммо Трейси ба мавҷудият боварӣ дошт. У стимулятори импульси электрикии дастиро ба асаби чорво пайваст карда, онро бо «тир»-хои такрорй муолича кард. Сипас ӯ ба каламуш TNF (омили некрозии варам) дод, ки сафедаи бо илтиҳоби ҳам ҳайвонот ва ҳам одамон алоқаманд аст. Ҳайвон бояд дар давоми як соат шадидан илтиҳоб мешуд, аммо ҳангоми муоина маълум шуд, ки TNF 75% баста шудааст.

Маълум шуд, ки системаи асаб ҳамчун терминали компютерӣ амал мекард, ки тавассути он шумо метавонед ё пеш аз сар шудани он сироятро пешгирӣ кунед ё рушди онро боздоред.

Импульсҳои электрикии дуруст барномарезишуда, ки ба системаи асаб таъсир мерасонанд, метавонанд таъсири доруҳои гаронбаҳоеро, ки ба саломатии бемор бетараф нестанд, иваз кунанд.

Идоракунии дурдасти бадан

Ин кашфиёт як филиали навро кушод биоэлектроника, ки барои ҳавасманд кардани бадан ҳалли бештар ва бештари миниётураҳои техникиро меҷӯяд, то посухҳои бодиққат ба нақша гирифташударо ба вуҷуд оранд. Техника хануз дар давраи ибтидой мебошад. Илова бар ин, дар бораи бехатарии схемаҳои электронӣ нигарониҳои ҷиддӣ вуҷуд доранд. Бо вуҷуди ин, дар муқоиса бо дорусозӣ, он бартариҳои бузург дорад.

Моҳи майи соли 2014 Трейси ба New York Times гуфт технологияи биоэлектроний саноати дорусозиро бомуваффакият иваз карда метавонад ва солхои охир онро зуд-зуд такрор мекард.

Ширкате, ки ӯ таъсис додааст, SetPoint Medical (2) бори аввал табобати навро ба як гурӯҳи дувоздаҳ нафар ихтиёриён аз Босния ва Ҳерсеговина ду сол пеш татбиқ кард. Дар гардани онҳо стимуляторҳои хурди асаби вагус, ки сигналҳои электрикӣ медиҳанд, насб карда шудаанд. Дар ҳашт нафар санҷиш бомуваффақият гузашт - дарди шадид паст шуд, сатҳи протеинҳои зидди илтиҳобӣ ба ҳолати муқаррарӣ баргашт ва аз ҳама муҳимаш, усули нав таъсири ҷиддии манфӣ наовард. Он сатҳи TNF-ро тақрибан 80% коҳиш дод, бидуни пурра бартараф кардани он, ба монанди фармакотерапия.

2. Чипи биоэлектроники SetPoint Medical

Пас аз чандин сол тадқиқоти лабораторӣ, дар соли 2011 SetPoint Medical, ки ширкати фармасевтии GlaxoSmithKline ба он сармоягузорӣ кардааст, озмоишҳои клиникии имплантатҳои ҳавасмандкунандаи асаб барои мубориза бо беморӣ оғоз ёфт. Аз се ду ҳиссаи беморони тадқиқот, ки имплантатҳои дарозиашон аз 19 см дар гардан ба асаби вагус пайваст буданд, беҳбудӣ, кам шудани дард ва варамро эҳсос карданд. Олимон мегӯянд, ки ин танҳо ибтидо аст ва онҳо нақша доранд, ки онҳоро тавассути ангезиши электрикӣ бемориҳои дигар, аз қабили нафастангӣ, диабети қанд, эпилепсия, безурётӣ, фарбеҳӣ ва ҳатто саратон табобат кунанд. Албатта, инчунин сироятҳо ба монанди COVID-XNUMX.

Ҳамчун консепсия, биоэлектроника оддӣ аст. Хулоса, он ба системаи асаб сигналҳоро интиқол медиҳад, ки баданро барои барқароршавӣ нишон медиҳанд.

Аммо, чун ҳамеша, мушкилот дар тафсилот, ба монанди тафсири дуруст ва тарҷумаи забони электрикии системаи асаб. Амният масъалаи дигар аст. Дар ниҳоят, сухан дар бораи дастгоҳҳои электронии ба шабака бесим пайвастшуда меравад (3), ки маънои -.

Чунон ки вай мегуяд Ананд Рагунатан, профессори муҳандисии барқӣ ва компютерии Донишгоҳи Пурдю, биоэлектроника "ба ман идоракунии дурдасти бадани касеро медиҳад." Ин ҳам як санҷиши ҷиддӣ аст. миниатюризатсия, аз ҷумла усулҳои пайвасти самаранок ба шабакаҳои нейронҳо, ки имкон медиҳанд миқдори мувофиқи маълумотро ба даст оранд.

Сарчашмаи имплантатҳои 3Brain, ки ба таври бесим муошират мекунанд

Биоэлектроникаро набояд бо он омехта кард биокибернетика (яъне кибернетикаи биологи), на бо бионика (ки аз биокибернетика ба вучуд омадааст). Инҳо фанҳои алоҳидаи илмӣ мебошанд. Бартарии умумии онҳо истинод ба донишҳои биологӣ ва техникӣ мебошад.

Баҳс дар бораи вирусҳои хуби оптикӣ фаъол

Имрӯзҳо олимон имплантатсияҳоеро месозанд, ки метавонанд мустақиман бо системаи асаб робита дошта бошанд, бо мақсади мубориза бо мушкилоти гуногуни саломатӣ, аз саратон то сармо.

Агар муҳаққиқон муваффақ мешуданд ва биоэлектроника васеъ паҳн мешуд, миллионҳо одамон метавонистанд рӯзе бо компютерҳое, ки ба системаи асаби худ пайвастанд, роҳ гарданд.

Дар соҳаи орзуҳо, аммо на комилан ғайривоқеӣ, масалан, системаҳои огоҳкунии бармаҳал вуҷуд доранд, ки бо истифода аз сигналҳои барқ ​​​​ба таври фаврӣ "боздиди" чунин коронавирусро дар бадан ва силоҳи мустақим (фармакологӣ ё ҳатто наноэлектроникӣ) дар он муайян мекунанд. . тачовузкор то он даме ки вай ба тамоми система хучум кунад.

Муҳаққиқон барои дарёфти усуле мубориза мебаранд, ки сигналҳои садҳо ҳазор нейронҳоро дар як вақт дарк кунад. Бақайдгирӣ ва таҳлили дақиқ барои биоэлектроника муҳим астто ки олимон номувофиқатиро байни сигналҳои асосии асабӣ дар одамони солим ва сигналҳои тавлидкардаи шахси гирифтори бемории мушаххас муайян кунанд.

Равиши анъанавӣ барои сабти сигналҳои асаб ин истифодаи зондҳои хурди дорои электродҳои дохили он мебошад. Масалан, як пажӯҳишгари саратони ғадуди простата метавонад ба асаби бо простата алоқаманд дар муши солим кликҳо часпонад ва фаъолиятро сабт кунад. Бо махлуқе, ки простатааш аз ҷиҳати генетикӣ барои тавлиди варамҳои ашаддӣ тағир дода шудааст, ҳамин корро кардан мумкин аст. Муқоисаи маълумоти хоми ҳарду усул ба мо имкон медиҳад, ки муайян кунем, ки сигналҳои асаб дар мушҳои гирифтори саратон то чӣ андоза фарқ мекунанд. Дар асоси ин маълумот, сигнали ислоҳкунанда метавонад дар навбати худ ба як дастгоҳи биоэлектронӣ барои табобати саратон барномарезӣ карда шавад.

Аммо онҳо камбудиҳо доранд. Онҳо метавонанд дар як вақт танҳо як чашмакро интихоб кунанд, аз ин рӯ онҳо барои дидани тасвири калон маълумоти кофӣ ҷамъ намекунанд. Чунон ки вай мегуяд Одам Э. Коэн, профессори химия ва физикаи Ҳарвард, "ин мисли кӯшиши дидани опера аз як коҳ аст."

Коэн, коршиноси соҳаи афзоянда занг зад оптогенетика, боварӣ дорад, ки он метавонад маҳдудиятҳои часбҳои берунаро бартараф кунад. Тадқиқоти ӯ кӯшиш мекунад, ки оптогенетикаро барои кушодани забони асабии беморӣ истифода барад. Гап дар он аст, ки фаъолияти асаб на аз овози нейронхои алохида, балки аз як оркестри томи онхо, ки нисбат ба хамдигар амал мекунанд, ба вучуд меояд. Як ба як дидан ба шумо назари ҳамаҷониба намедиҳад.

Оптогенетика дар солҳои 90-ум оғоз ёфт, вақте ки олимон медонистанд, ки сафедаҳои опсинҳо дар бактерияҳо ва алгҳо ҳангоми рӯшноӣ қувваи барқ ​​​​ тавлид мекунанд. Оптогенетика ин механизмро истифода мебарад.

Генҳои опсин ба ДНК-и вируси безарар ворид карда мешаванд, ки баъдан ба мағзи сар ё асаби периферии субъект ворид карда мешавад. Бо тағир додани пайдарпайии генетикии вирус, муҳаққиқон нейронҳои мушаххасро, ба монанди онҳое, ки барои эҳсоси хунук ё дард масъуланд ё минтақаҳои майна, ки барои амалҳо ё рафторҳои муайян масъуланд, ҳадаф қарор медиҳанд.

Сипас, аз пӯст ё косахонаи сар нахи оптикӣ ворид карда мешавад, ки нурро аз нуги он ба ҷои ҷойгиршавии вирус интиқол медиҳад. Нури нахи оптикӣ опсинро фаъол мекунад, ки дар навбати худ заряди электрикиро мегузаронад, ки нейронро «равшан» мекунад (4). Ҳамин тариқ, олимон метавонанд аксуламалҳои ҷисми мушҳоро назорат кунанд, ки боиси хоб ва таҷовуз ба фармони онҳо мешаванд.

4. Нейрон, ки бо нур идора карда мешавад

Аммо пеш аз истифодаи опсинҳо ва оптогенетика барои фаъол кардани нейронҳое, ки дар баъзе бемориҳо алоқаманданд, олимон бояд на танҳо муайян кунанд, ки кадом нейронҳо барои ин беморӣ масъуланд, балки ин беморӣ бо системаи асаб чӣ гуна муносибат мекунад.

Мисли компютерҳо, нейронҳо сӯҳбат мекунанд забони дуӣ, бо луғат дар асоси он, ки сигнали онҳо фаъол ё хомӯш аст. Тартиб, фосилаи вақт ва шиддатнокии ин тағирот тарзи интиқоли иттилоотро муайян мекунад. Бо вуҷуди ин, агар бемориро ба забони худаш гуфтан мумкин бошад, тарҷумон лозим аст.

Коэн ва ҳамкасбони ӯ эҳсос карданд, ки оптогенетика ин корро карда метавонад. Ҳамин тавр, онҳо равандро баръакс таҳия карданд - ба ҷои истифодаи нур барои фаъол кардани нейронҳо, онҳо барои сабти фаъолияти худ нурро истифода мебаранд.

Опсинҳо метавонад як роҳи табобати ҳама гуна бемориҳо бошад, аммо ба олимон лозим меояд, ки дастгоҳҳои биоэлектрониро таҳия кунанд, ки онҳоро истифода намебаранд. Истифодаи вирусҳои аз ҷиҳати генетикӣ тағйирёфта барои мақомот ва ҷомеа ғайри қобили қабул мегардад. Илова бар ин, усули опсин ба терапияи ген асос ёфтааст, ки ҳанӯз дар озмоишҳои клиникӣ муваффақияти боварибахш ба даст наомадааст, хеле гарон аст ва ба назар мерасад, ки хатари ҷиддии саломатӣ дорад.

Коэн ду алтернативаро қайд мекунад. Яке аз онҳо бо молекулаҳое алоқаманд аст, ки мисли опсинҳо рафтор мекунанд. Дуюм РНК-ро истифода мебарад, то ба сафедаи опсин монанд шавад, зеро он ДНК-ро тағир намедиҳад, аз ин рӯ хатари терапияи ген вуҷуд надорад. Бо вуҷуди ин мушкилоти асосӣ бо нур таъмин намудани район. Тарҳҳои имплантатсияи мағзи сар бо лазери дарунсохт мавҷуданд, аммо Коэн, масалан, истифодаи манбаъҳои нури берунаро мувофиқтар медонад.

Дар дарозмуддат, биоэлектроника (5) ҳалли ҳамаҷонибаи тамоми мушкилоти саломатиро, ки инсоният дучор мешавад, ваъда медиҳад. Ин дар айни замон майдони хеле таҷрибавӣ аст.

Бо вуҷуди ин, ин бешубҳа хеле ҷолиб аст.