В последнем в этом году выпуске "Дайджеста" новостей аватар-технологий от Общественного движения "Россия 2045" речь пойдет о генной инженерии, бионических протезах, 3D-биопринтинге и робототехнике.
Робототехника
В этом году мы увидели:
– Роботов-муравьев, способных взаимодействовать между собой.
– Робота-пчелу, которая умеет, и летать, и плавать
– Робота-бабочку, которая при весе 32 грамма может летать в течение четырех минут.
– В этом году мир удивлялся роботу-оригами, способному самостоятельно складываться из плоского листа, перемещаться по твердой поверхности и даже плавать.
– И сочувствовал роботу по кличке SPOT от компании Boston Dynamics, которого разработчики в процессе тестирования пинали ногами.
– А на днях NASA показало новые кадры человекоподобного робота, которого планируется отправить на Марс. Робот Валькирия проходит проверку на способность обращаться с каменистой местностью Красной планеты и помогать будущим космонавтам с подъемом тяжелых предметов.
– И давайте еще раз посмотрим на победителя DARPA Robotics Challenge 2015 года – робота DRC-Hubo из Южной Кореи. Робот особенно впечатлил своей способностью работать на коленях и ездить на них с помощью специальных колесиков. Hubo разрабатывается с 2002 года, он весит 80 кг при росте 180 см. Сенсоры и программное обеспечение позволяют ему формировать трёхмерную карту местности и распознавать объекты.
-Особо отметим систему HERMES, сконструированную в МIT и состоящую из костюма-экзоскелета с обратной связью для оператора и прочного робота из металла и пластика. Если робот споткнулся или его толкнули, с помощью сервомоторов костюм оператора смоделирует толчок, чтобы оператор с помощью собственных рефлексов, а не за счет компьютерных алгоритмов, мог мгновенно восстановить равновесие робота. По сути это робот-аватар, с помощью которого человек может работать в сложных условиях, не подвергая свою жизнь опасности.
3D-биопринтинг
А теперь вспомним важные события в области 3d-биопринтинга.
– Впервые в мире в российской лаборатории биотехнологических исследований "3Д Биопринтинг Солюшенс" напечатан органный конструкт щитовидной железы мыши.
В качестве печатного материала использовались взятые у мышей клетки. Подопытным лабораторным мышам предварительно разрушили их собственные щитовидные железы при помощи радиоактивного йода. После пересадки напечатанной щитовидки уровень гормона Т4 у грызунов увеличился, что свидетельствует об успешной приживаемости органа и его нормальной работе. Операция прошла 11 недель назад, и в данный момент щитовидная железа полностью функциональна. Эта новость вселяет надежду в более чем 660 миллионов людей, страдающих от заболеваний и патологий этого органа.
– Кроме того, американская компания Organovo напечатала первую в мире ткань почки, которую можно использовать для проведения доклинических испытаний лекарственных препаратов.
– А Китайская биотехнологическая компания Sichuan Revotek объявила о создании первого в мире 3D-биопринтера, печатающего кровеносные сосуды для создания персонализированных человеческих органов.
– Хотим также отметить достижение биотехнологов из Массачусетской общей больницы в Бостоне, которые создали первую в мире искусственную бионическую конечность крысы, вырастив ее мускулы, суставы и сосуды из стволовых клеток. Новая методика позволяет выращивать искусственные конечности в специальном биореакторе, используя "шаблон" из поврежденной конечности и стволовые клетки. За несколько недель “выращивания” в биореакторе ученые получили полноценную конечность, за исключением отсутствующих в ней нервов.
Бионические протезы
И еще несколько важных новостей, без которых обзор событий года будет не полным.
– В университете Линца (Австрия) был разработан протез ноги, способный имитировать чувства реальной конечности и бороться с фантомными болями. Ученые оснастили протез специальными датчиками и соединили его с нервными окончаниями, оставшимися в культе ноги пациента. С помощью датчиков ученые измерили давление, оказываемое в обычной ситуации на пятку и на пальцы, и те ощущения, которые возникают при движении. Специальные стимуляторы имитируют эти данные в нервных окончаниях культи пациента, откуда они уже естественным образом поступают в мозг.
– Канадский окулист Гарт Уэбб из Университета Британской Колумбии разработал бионические линзы, которые имплантируются в глаз и позволяют видеть в три раза лучше по сравнению со стандартом определения остроты зрения. Разработанная Уэббом бионическая линза представляет собой крохотное оптическое устройство, которое вводится в глаз с помощью специального шприца с физраствором. В течение десяти секунд бионическая линза раскрывается, и человек начинает видеть предметы более чем отчетливо: зрение повышается в три раза по сравнению принятым стандартом.
Генная инженерия
И напоследок коротко о генной инженерии
– Китайские генетики из университета Сунь Ятсена в апреле этого года признались, что пытались модифицировать геном человеческих зародышей и столкнулись с непреодолимыми сложностями, которые не позволяют использовать популярный редактор генома CRISPR/CAS9 в терапевтических целях.
– В то же время ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско впервые смогли изменить гены в Т-клетках, что должно сделать Т-клетки более устойчивыми к атакам вирусов и заставить Т-клетки атаковать раковые клетки.
– Кроме того, ученые из Канады и Великобритании, изменив в ДНК подопытных мышей всего один ген, улучшили память грызунов и добавили им храбрости.
