Jamie Carley 15 évvel ezelőtt, festékes szemideghártya-gyulladás (retinitis pigmentosa) miatt vesztette el a látását, azóta teljesen vakon éli az életét. A Coloradoi Egyetem által kifejlesztett bionikus szem beültetésének köszönhetően most részlegesen ugyan, de ismét látja a környezete, családtagjai körvonalait, és van remény arra is, hogy pár éven belül újra teljesen visszanyeri látását.

Az eljárás során egy microchipet ültettek be Jamie retinájába, ami egy speciális szemüvegbe helyezett kamerával kommunikál. A chip képes fogadni és feldolgozni a kamerától érkező jeleket, majd azt továbbítani látóidegek felé. A folyamatos jeltovábbítás stimulálja az idegeket, ami miatt ismét helyreállhatnak a korábbi folyamatok, és idővel az agy felé küldött vizuális információ is egyre kivehetőbb lesz. A berendezés, illetve a mögött lévő technológia 150 ezer dollárba kerül.

Már nem sci-fi

Ez a rövid történet jól jellemzi, hogy mire számíthatunk akár már a közeli jövőben is. A testbe beépített implantátumok, eszközök, szenzorok hatalmas segítséget nyújthatnak az orvostudománynak, sorsokat változtathatnak meg, és hosszú távon jelentősen növelhetik a bizonyos betegségekkel kapcsolatos túlélési esélyeket.

Amit ma hordható technológiaként, viselhető eszközként (wearables) ismerünk, az hamarosan átalakul; a chipek, áramkörök beköltöznek a szövetekbe, akár az emberi szervekbe, belső hálózatot hoznak létre, és amikor az orvosnál járunk, elég csak kiolvasni a testünkkel, egészségünkkel kapcsolatos információkat. Pontosan úgy, mint az autószervizben. Bármennyire is furcsa, esetleg ijesztő képek ezek, a tudomány nagy erőkkel dolgozik ezek megvalósításán, aminek alakulásáról a Nature közölt egy terjedelmes cikket.

Kívülről befelé

Az emberi test érzékelőkkel való felruházásnak első állomása a megfelelő anyag megtalálása. John Rogers, az Illinois Egyetem kutatója most olyan, tapaszszerű textúrákkal kísérletezik, amelyek elég rugalmasak ahhoz, hogy a bőr felszínén hosszabb ideig is fenn maradjanak. Ezeket a vékony, leginkább a lemosható tetoválásokra hasonlító anyagokat úgynevezett epidermális elektronikával látják el, aminek eredménye egy olyan, biológiailag lebomló, szenzorokkal megpakolt, a viselője számára észrevehetetlen tapasz, amely méri a testhőmérsékletet, a pulzust, vagy a légzést.

Ilyen, és ennél jóval nagyobb felületű anyagra kerülnek rá az áramkörök, szenzorok

A szenzorok áramellátását mágneses tér létrehozásával oldanák meg, vagy rádióhullámok segítségével táplálnák őket. A technológia annyira előrehaladott állapotban van, hogy a Rogers által alapított cég, az MC10 jövőre meg is kezdi a BioStamps elnevezésű tapaszok gyártását. Ezek elsőként a végfelhasználók számára lesznek elérhetőek, de a végső célt az orvoslás jelenti Rogers és munkatársai számára. Egy koraszülött esetében ezzel például mellőzhetőek lennének a testen belül elhelyezett kábelek, az életjeleket a tapaszok közvetítenék az orvosok felé.

Azonnali reakciók

A kísérletezés másik nagy területe arra összpontosít, hogy miképp lehetne az emberi testben zajló folyamatokat fájdalommenetesen, de hatékonyan figyelemmel követni. Az érzékelők mélyebbre juttatása egyelőre nem teljesen megoldott, hiszen itt nem elegendő, hogy a test befogadja az eszközt, azt is meg kell oldani, hogy az akár évekig is a helyén maradhasson. Az MIT kémikusa, Michael Starno ezért olyan megoldáson dolgozik, ami teljesen más megközelítést alkalmaz.

Strano létrehozott egy szintetikus, a képességeit hosszú ideig megőrző anyagot, amit víz alapú géllel elkevernek, majd a bőr alá juttatnak. Az ebben lévő vegyületek képesek érzékelni a vérben előforduló bizonyos anyagok jelenlétét (biomarker), aminek következtében olyan kölcsönhatások lépnek fel, amitől az anyag fényt bocsát ki magából. Ezzel a módszerrel vérvétel nélkül, szinte azonnal észlelhető, ha egy bizonyos betegségre utaló folyamatok indulnak el a szervezetben.

Ezt az eljárást továbbgondolva a francia George Malliaras és csapata már azon munkálkodik, hogy még csírájában elfojtható legyen egy-egy betegség (pl., epilepszia), vagy roham kialakulása. Ennek érdekében a testre felhelyezett szenzor meghatározott időközönként stimulálja például az idegpályákat, és a visszaérkező válaszok alapján indít el hatóanyagot, vagy marad tétlen az eszköz. Így egy beteg úgy karban tartható, vagy kezelhető, hogy egy lépéssel mindig a betegség előtt járnak.

Emberi LAN hálózat

A fentiekkel kapcsolatban még rengeteg megoldatlan feladat áll a tudósok előtt, amelyek közül az egyik legaggasztóbb, a személyes adatok védelmének kérdése. A vezeték nélkül kommunikáló érzékelők, áramkörök vonzó célpontjai lehetnek a hackereknek, ezért erre a területre még csak ötletszerű megoldási javaslatok léteznek.

Az egyik ilyen szerint az adatok kinyerése nem vezeték nélkül, hanem beteget közvetlenül a diagnosztikai eszközökre helyezve történne. A másik ötlet magában az emberi testben hozna létre egy hálózatot, ahol a közvetítő elem az ott lévő víz lenne. Ezzel egy olyan alacsony frekvencián működő és alacsony energia igényű rendszer jönne létre, ahonnan az adatokat csak egy arra szolgáló külső eszköz fizikai kapcsolatával (megérintésével) lehetne kinyerni.

A legnagyobb várható akadály azonban mégis a jogi szabályozás, a törvény szava lesz, amivel kapcsolatban az idézett kutatók sem tudnak megnyugtató gondolatokkal szolgálni. Egyedül az biztos, hogy a technológiák, az adatátviteli megoldások, a speciális anyagok, eljárások már készen állnak, és csak arra várnak, hogy az utolsó akadályok is elháruljanak, és valóban eljussunk a bedrótozott ember korába.

A cikk a Nature cikke nyomán készült.