Адамзат денсаулығының авангардында тұрған ғалымдар нақты медицинаға қол жеткізу үшін генді жіктеді. Жаңа буын көне қытай медицинасына мойын бұрса, АҚШ дамыған елдердің арасында жүктілікпен байланысты өлім бойынша көш бастап тұр. Мұның соңы неге апарады?
БИОНИКАЛЫҚ ПРОТЕЗ. Бионикалық көзді ғылыми фантастика дерсіз, бірақ 3D принтері мұндай прототипті бар болғаны бір сағатта жасап шығарды. Протез арқылы көрудің ауылы алыс емес сияқты.
Медицина болашағы: «Интернетке қосылған» әрі хай-тек.
Үнемі жаныңыздан табылатын, аналитикаға сүйенетін, сізге индивидуалді тұрғыда көңіл бөлетін медицина қандай?
Егер ортақ Линда болмағанда, мен Харриеттпен мүлде таныспас едім. Мен – солтүстік калифорниялық дәрігермін, Нью Йоркте Харриеттің байланыс компаниясында қызмет етемін. Екеуміз де Линда негізін қалаған онлайн режимдегі жеке геномика компаниясына талдау жасату үшін генетикалық мәліметтерімізді жібердік.
Харриетт екеуіміздегі ортақ дүниені байқаған Линда бізді таныстырайын деп шешіпті. Ол ортақтық – ДНҚ митохондриясының сирек кездесетін түрі, яғни біз алыс туысқан болып шықтық. Мен тіпті қызық үшін ДНҚ нұсқалары менімен және Харриеттпен бірдей адамдарға арнап Facebook желісінде топ аштым.
Харриетт екеуімізді кездестірген нәрсе – биомедицинаның жетістіктері. Бір кездері түсімізге де кірмеген бұқаралық нарық пен арзан гендік талдау секілді дүниелер осы күні қалыпты жағдайға айналған. Сандық технология мен қоғамдық платформаның арқасында біз өз генотипімізбен танысып, оны желідегі әлеммен бөлісуімізге мүмкіндік алдық.
Бионикалық көз жасаудың қиындықтары көп. Бірақ ғалымдар 3D технологиясын қолдана отырып, көз рецепторларын жасап шығара алды. Көздің доғаша иілген пішініне қарамастан, «сия» ретінде қолданылатын күміс бөлшектер өздерінің қалыбына дөп түседі. Фотодиодтар жарықты 25%-дық тиімділікпен электр қуатына айналдырады. Келесі қадам – имплантты ыңғайлырақ ету үшін көбірек жарық рецепторларын қосып, жасанды көздің сыртқы қабатын жұмсарту. — Рейчел Хартиган Ши
Содан бері денсаулық сақтау саласы технологияға негізделген көптеген жетістік пен инновация легіне куә болуда. Мен мұнда баяндайтын инновациялардың басым көпшілігі әзірге бастапқы даму сатысында тұр. Әрқайсысы өзінше әсерлі. Дегенмен осы инновациялардың дәстүрлі денсаулық сақтау жүйесінен «біртұтас медицинаға» жолы ашылғанына қуанамын.
Ойланып көріңіз, мұндай медицина біздің денсаулығымыз бен аман-саулығымыз үшін көңіл бөлуге негізделген. Мақсат – ауруды емдеумен қатар, оның алдын алу, анықтау.
Медицинаның ескірген үлгісінде қажетті деректер қағаз файлдардың арасында шашылып жатады, болмаса электронды медициналық жазба жүйелеріне жіктелетін. Бүгінде оның жетілдірілген үлгісі қатарға енгізілуде. Ол – өмірлік маңызды функцияларды үздіксіз бақылайтын және науқастың денсаулығы туралы мәліметті жан-жақты жазатын индивидуалді технология.
Fitbit корпорациясы «тағып жүретін аппараттар» революциясын бастағалы бері арада он жыл өткенде денсаулық көрсеткіштерін тіркеу құрылғылары әр елде кеңінен қолданыла бастаған. Ондай құрылғылардың көбі адам қимылдарын өлшеуге және жазуға арналған. Келешекте мұндай сезімтал технологиялар аурудың алдын алуда, оны анықтау мен терапия саласында басты рөл ойнайтын болады.
ДНҚ оригамиі
Биоинженерлер ДНҚ-ны бүктеу арқылы нанокөлемді тетраэдр мен одан да зор дүниелер жасап шығарды. Олар қажетті пішінін алгоритмге салады. Бұл ұзын ДНҚ тізбегін қалай бүктеу керектігін анықтайды. Бүгілген тізбек қысқарақ ДНҚ бөліктерінің көмегімен екі немесе үш өлшемді біріккен пішіндер түзеді.
Осы арқылы тізбек үстіне жайғасқан молекуларлар дәріні немесе ген өңдейтін заттарды дененің керекті жеріне жеткізу секілді өз функциясын оған бере алады. МТИ-да істейтін Марк Баттың айтуынша, ДНҚ-оригамидің «көксегені» көптеген дәрінің миға жетуіне кедергі болатын қан – микедергісін аттап өту. — Тереза Мачемер
Тағып жүруге аса ыңғайлы медициналық жабысқақ сенсорлар электрокардиограммаға түсіріп, тыныс алу жиілігін өлшейді, қандағы қант мөлшерін анықтап, нәтижесін Bluetooth арқылы жіберіп отыратын болады.
Ал естуге көмектесетін сенсорлы құлаққаптар дыбысты күшейтіп қана қоймайды, сондай-ақ жүрек соғысы мен қозғалысты да бақылап отырады.
Сандық құралдар мен жасанды интеллект сараптамасының қосындысы диагностиканың ұқыптылығы мен жылдамдығын арттырады деп топшыланады. Бұл аурудың алдын әлдеқайда бұрын алуға мүмкіндік беріп, емнің пайда келтіру мүмкіндігін еселендіреді. Мұның көбі телефонмен жұмыс істеуі мүмкін.
Смартфон отоскопы арқылы ата-аналар балаларының құлақтарына үңіліп, кескінін педиатрға жібере алады. Мобильдік қосымшалар мен сенсорлардың арқасында адамдар денедегі ауытқуларды байқау үшін электрокардиограмма түсіруге мүмкіндік туады. Микрофонның көмегімен жөтелді «тыңдауға» бағдарланған жасақтама арқылы өкпенің қабынуын да анықтауға болады.Уақытынан бұрын өлімге әкеп соқтыратын ең басты қауіп көзі болып табылатын жоғарғы қан қысымын емдеуді жақсарту үшін қазір жасалып жатқан сенсорлар қан қысымын үздіксіз өлшеуден өткізіп отыратын болады (ешқандай манжеттің керегі жоқ).
Адамзат микробиомасына, яғни әркімнің іші мен сыртындағы триллиондаған бактерияға жасалған сансыз зерттеулер диагностикалаудың жаңа үлгілерін ұсынып, ауруды түсінуге көмектеседі. Генетикалық сараптама семіздік, ішек қабынуы мен неврологиялық аурулардың дамуына апарып соқтырады деп есептелетін ішек микробиомассасының көптеген құпиясын ашуға жәрдемдесер еді.
Болашақта жанаспалы смарт-линзалар мыңдаған биосенсормен жабдықталатындықтан, қатерлі ісік секілді түрлі аурулар ошағының белгілерін о бастан анықтап отыруға көмектеседі. Қазір жобасы әзірленіп жатқан линзалар алдағы уақытта көз жасындағы қант мөлшері арқылы қант диабетіне шалдыққандардың диета режимі мен дәрі-дәрмектерді қабылдау кестесін белгілеп беріп отыруы ғажап емес.
Имплантталатын құрылғылардың қатарын радио жиіліктегі идентификациялық чип толтыруы мүмкін. Ол тері астына орнатылып, науқастың медициналық жазбалар қорын сақтайды. Тағы бір осындай құрал – қан құрамын бақылайтын теріасты сенсоры. Капсуладағы ішке қабылданатын құрылғылар жұтылып, асқазан-ішек жүйесінде емдеуден бөгде заттарды оқшаулауға дейін түрлі тапсырмаларды орындайды.
Аяғы ауыр әйелдің ішіне жапсырылатын сенсор жатыр бұлшықет қозғалысын бақылау арқылы, толғақ келетін уақытты болжайды. Тіпті шала туған сәбилер үшін де жоғары технология көмекке келмек. Құлаққаптарда баланы тыныштандыруға арналған әуен ойнап жатқанда, сканер оның әсерін анықтау үшін ми толқындарын тексереді.
Құрылғыны кимей-ақ денсаулығымыз туралы мәлімет жинағымыз келсе ше? Массачусетс технологиялық институтының (МТИ) инженерлері Wi-Fi модемі секілді қорапты ойлап тапты, ол бір жерде тұратын адамдардың өмірлік маңызды функциялары мен ұйқы фазаларын тексереді.
Жаңа сенсорлық технологиялардың пайда болуымен биомедициналық мәліметтер мен танымдық ақпарат мөлшері артпақ. Мұны геномдық деректердің өсіп жатқан қорымен жұптастыруға да болады. Барлығы бірге сауықтыруды оңтайландырудың, ауруды түсінудің, әр адамға арналған ең тиімді индивидуалдық профилактика шаралары мен ем-дом әдістерін таңдаудың жаңа жолын ашады.
Денсаулыққа көз сала жүр
Саусақтан қан алуды ұмытыңыз. Оңтүстік Корея зерттеушілері көруге кедергі келтірмейтін, түссіз, иілгіш, электроникасы орнатылған линзаға қол жеткізді. Сымсыз электр қуатын өткізу арқылы сенсорлар көз жасынан глюкоза деңгейін анықтай алады. — Ив Конант
Жасанды интеллект арқасында диагностикалық құралдарды жасуша үлгілері мен радиологиялық сканерлерді оқи алатындай етіп жасақтауға болады. Google зерттеушілері 250 миллионнан астам науқас көз торын сканерге түсіріп, кескін үлгілерін алгоритмге салды. Осыдан соң технология қай пациенттің қан қысымының, ал қайсылары үшін инфаркт пен инсульт алу қауіпі жоғары екенін анықтауды «үйренді». Кей салыстырулар мұндай сандық құралдар патолог, дерматолог пен радиолог мамандарына қарағанда сараптама нәтижесін нақтырақ бергенін көрсеткен.
Уақыт өткен сайын медициналық көмектің аралас түрде, яғни шынайы-виртуалды араласу үлгісінде көрсетілуі арта бермек. Жеке Skype сияқты виртуалдық қабылдаулар веб-порталдар арқылы жүзеге асырылады. Дәрігер науқастың барлық өмірлік маңызды функциясы туралы мәліметті вебке қосылған сымсыз жүйе, қан қысымы манжеті мен бақылау құрылғылары арқылы қабылдайтын болады. Телемедициналық дерматолог теріңіздегі әр дақты алдын ала тексеру үшін сіз жіберген селфиге қарап шығып, уайымдамауға немесе келіп ем-дом қабылдауға кеңес беруі мүмкін.
Келешекте дәрігерлер тағайындаған емге «digiceuticals» де кіруі ғажап емес. Әзірге шектеулі қолданыстағы бұл жоба адамның хал-жағдайын дәрі-дәрмексіз емдеуге арналған. Ешқандай жеке қабылдаусыз-ақ дәрігердің ақпараты мен кеңестеріне негізделген бағдарламалық жасақтаманы я сандық хат алмасуды қолданасыз.
Әлі де жетілдіруді қажет ететін «digiceuticals» өзінің тиімділігін дәлелдеп үлгерді. Кемінде екі фирма қазірдің өзінде миды дауысты төмендетуге қайта жаттықтыру арқылы құлақтағы шудың тынымсыз дыбысынан арылтатын әпликейшн ойлап шығарды. Кей қолданушылардың мұның кәдеге жарайтынына сенімі мол. Жүрегі сыр беретін науқастар үшін Майо клиникасы қан қысымын, қозғалыс пен басқа да көрсеткіштерді бақылап отыратын әпликейшн қолдануға кеңес береді. Нәтижесінде, жүрек ақауымен ауруханаға қайта түсетін науқастардың саны 40%-ға кеміген.
Трансформер-дәрігер
Назарыңызда ішіне кішкентай магнит салып алған тіктөртбұрышты робот. Жұтуға ыңғайлы пішінге ену үшін ол баян сияқты жиырылып, асқазанда ашылады. Ол сіз жұтып қойған батарея не ішіңізге зақым келтіріп жатқан тінді денеден шығара алады. — Лори Кутберт
Болашақта ақ халатты абзал жандар сіздің нақты генетикалық профиліңізге қарай ең тиімді дәрілерді анықтап алғаннан кейін, сіздің генетикалық тестілеуіңізді пайдаланатын болады. Ал науқасқа дәрінің керекті дозасын уақытында беру қызметі қашықтан басқарылатын роботтарға жүктеледі.
Бірнеше ай бұрын Гарвард пен МТИ ғалымдары өлімге жиі апарып соқтыратын бес ауруды дәлме-дәл есептеудің әдісін ойлап тапқан. Олар бұған адамзат геномының 6,6 миллион жерден өзгеріске ұшыраған ДНҚ-ны талдап, жетілдірілген алгоритмды енгізу арқылы көз жеткізді. Генетикалық тестілеу адамның деменция, Паркинсон мен қант диабеті секілді ауруға қаншалықты бейім екені туралы ақпарат та бере алады.
Егер дәрігер қабылдауына бара алмасаңыз, ол қызметті болашақта робот дәрігер алмастыратын болады. Виртуалды медбикелер (чатбот) болса, сіз тағатын құрылғыдан өздеріне қажетті деректерді алу арқылы сізді не мазалап жүргенін алдын ала анықтап, ем-дом қабылдаудың кестесін белгілейді. Ондаған жылдан кейін роботтар адамдарды бетпе-бет қабылдап, қажетті сұрақтарына жауап алған соң ем-дом шараларын өздері белгілейтін болады. Көктамырдан қан алу кезінде қай тамырдың дәл келетінін анықтап, өздері ине сұғатын ультрадыбыспен жабдықталған роботтарды елестетіп көріңізші. Ондай «күтуші» роботтар науқасты орнынан тұрғызып қана қоймай, әңгімелесе де алады. Физикалық терапия жаттықтырушылары ретінде бағдармаланған роботтар науқастарға жаттығу режимін сақтауға да жәрдемдеседі.
Осынау технологиялық жетістіктердің игілігін көру керемет, бірақ оны тарату – одан да маңызды. Себебі 2016 жылдың өзінде ғана кедей елдердің медициналық көмекке қол жеткізе алмаған 3,6 миллион тұрғыны көз жұмған. Ал сапасы төмен көмектің кесірінен өмірмен қош айтысқандардың саны одан да көп (5 миллион шамасында). Біз бүгіннен бастап, жаңа медициналық технологиялармен, сондай-ақ басқа да денсаулық сақтау әрі сауықтыру ресурстарымен бөлісу арқылы мұны өзгерте аламыз.
Дэниель Крафт – Стэнфорд пен Гарвард университеттерінде тәлім алған дәрігер-ғалым. Ол – Сингуларити университетінің медицина кафедрасының меңгерушісі, жедел технологиялар мен олардың болашақ денсаулық сақтауға пайдасын жақындатуды зерттейтін Exponential Medicine жобасының негізін салушы әрі жетекшісі.
Ақылды пластырь
Бұл почта маркасынан да кішкентай жапсырғыш жүрек қағысын бірқалыпты жағдайда ұстап тұрады. Ол теріден өтіп, жасушалар мен қанды қозғалысқа келтіретін ультрадыбыстық толқындар шығару арқылы қан қысымын өлшеп, мәліметті ноутбукқа кері жібереді. — ЕК
Музыка емі
Шала туылған сәбилердің дамуы кешеуілдеуі мүмкін. «музыка» жобасы бөбектердің дамуына үлес қоса алады.
Соңғы 20 жылда сәбилер шала, яғни 37 аптаға толмай дүниеге көп келе бастады. Жатырдағы нәрлі ортамен ерте қоштасу түрлі асқынуларға әкеп соғуы мүмкін, сол себепті бөбектердің көбіне аурухананың Жедел терапия және жансақтау бөлімшесіне (ЖТЖБ) біраз уақыт аялдауына тура келеді.
Швейцарияның Женева қаласындағы университет ауруханасында әуен терапиясы уақытынан ерте туған кей сәбилердің күтім процедурасына кіреді. Дегенмен ЖТЖБ-нің өзге жобаларына қарағанда, бұл бастама барысында нәзік әрі титтей басқа арналған құлаққап арқылы оларға үш ән тыңдатылады. Музыка – жасалып жатқан жобаның бір бөлігі ғана. Жоба әуеннің шала туған сәби миына әсері мен оның ақпарды қабылдау мен өңдеуге қатысы болуы мүмкін қабілеттерін, яғни мелодия, темп пен ырғағын қаншалықты жақсы байқайтынын анықтауға бағытталған.
Неонатолог Перта Хуппи, зерттеуші Мануэла Филиппа мен композитор Андреа Волленуайдер жасаған жоба әуен терапиядан өткен және өтпеген сәби миының МРТ кескіндерін салыстырады. «Қысқа әрі қарапайым музыка шарананы ұйықтатып-оятуға әрі олармен қарым-қатынас жасауға лайықты етіліп жазылған», – дейді Хуппи.
МРТ кескіндері ми жасушалары байланысының жақсарғанын көрсетті. Оған қоса, әуен сәбилердің ұйықтау мен ояну ритмін жүйелендіруге көмектескен болуы мүмкін. Бұл шулы ЖТЖБ мен кейінгі өмірінде дамуы үшін аса маңызды. — Кэтрин Цукерман
Миға арналған тоқ терапиясы
Электр қуатын медицинада қолдану алғашқы жүрек ширатқыштар заманынан әлдеқайда алға кетті. Мына рентген кескінінен көрінетін импланттық электродтар мидың терең стимуляциясы (МТС) деп аталатын электрлі пульстерді жібереді. Ол обсессивтік-компульсивтік бұзылу мен Паркинсон ауруын емдеуде тиімділігін көрсетті. Бұл қатарға Альцгеймер синдромы да кіруі мүмкін. Кливленд клиникасында МТС-қа жасалған зерттеу инсультты емдеуде сәтті болғанын көрсетті. 2015 жылы болған инсульт науқастың сол жағын жансыздандырды. Алайда бір ай бойы физикалық терапия, эрготерапия мен МТС қабылдаудың арқасында ол бүгінде немерелерімен қуаласпақ ойнап жүр. — Патрисия Эдмондс
Көзіміздің ағын оқиды
Уашингтон университетінде жасалып жатқан смартфон қосымшасы ұйқы безі қатерлі ісігін көз ағының сарғаюына қарап анықтайды. Селфи жасасаңыз болғаны, әпликейшн билирубин деңгейі жоғары не қалыпты екенін бірден байқайды. Бұл да, өз кезегінде, ұйқы безі қатерлі ісігі белгілерінің бірі болуы мүмкін. — Лори Кутберт
Explorer деректі телесериалынан Альберт Линнің Аризонадағы Антелопа Каньонына саяхаты туралы бөлімдерді тамашалаңыздар. Ол 7 қаңтардан бастап National Geographic арнасына жаңа бөлімдерімен оралмақ.
Принтер «сиқыры»
Жыл сайын мыңдаған адам аяқ-қолынан айырылады. Шешім: арзан, бірақ сапалы протез.
Көптеген жасанды аяқ гипс құюдан бастау алады. Сол сылақты аяқтың қалған бөлігіне дәл келетіндей етіп жалғағышқа құю қымбат әрі іркілісі көп процесс. Әрине, егер сіз оқыған протезисттің көршісі болу бақытына ие болмасаңыз. Дүниежүзіндегі аяқ-қолы ампутацияланғандардың көбінің протезге қолы жете бермейді. 2016 жылы мүгедек болып қалған National Geographic зерттеушісі Альберт Ю-Мин Линнің айтуынша, мобильді телефондар мен 3D принтерлер мұның шешімі бола алатын көрінеді. Телефон камерасы кесілген аяқты сканерлеп, өлшемдерді 3D принтері бар мамандарға жеткізеді. Ал мамандар өз кезегінде мүгедек адамның аяғына дәл келетін пішін жасап, әлемнің түкпір-түкпіріне жібереді. — Кристина Нюнез
Болашақта рецепт пен дәрі-дәрмектің өзін банкомат секілді роботтар беруі бек мүмкін. препарат уақытылы әрі қажетті дозада берілуі үшін алгоритм не провайдер оны алыстан басқаратын болады.
Автор: Дэниел Крафт
Мақаланың толық нұсқасын журналдың 2019 жылғы қаңтардағы санынан оқи аласыз.