Пока Генпрокуратура в России борется с дефицитом лекарств даже для онкобольных, а региональные минздравы вынуждены оправдываться из-за отсутствия вакцин, в Китае могут скоро вообще отказаться от привычных медикаментов. Разросшиеся сети аптек, огромные лекарственные склады и жадные, продажные фармкомпании скоро останутся в прошлом.
Фармацевтическую индустрию перевернет открытие ученых из Университета Ланьчжоу. Они уже давно работают над имплантатами для доставки лекарств. Принцип действия — как у инсулиновой помпы, электронного устройства, которое имитирует работу поджелудочной железы.
Такая помпа постоянно определяет уровень глюкозы в крови у диабетика и, как только он начинает красться к критическому, впрыскивает необходимое количество инсулина. Первую инсулиновую помпу придумали в 1974 г., и это было огромное устройство весом 60 кг, которое ставили около кровати больного.
Каждое десятилетие прибор уменьшался в габаритах, пока не стал размером со спичечный коробок. Китайцы же готовы сделать подобную помпу таких размеров, что ее будет просто не видно — под кожу человека вошьют биочип, который и будет регулировать доставку лекарств. Причем любых, не обязательно инсулина. Онкологический больной будет по мере надобности получать обезболивающее и противоопухолевые препараты, ревматик — противовоспалительные…
Имплантируемые биочипы — это самые современные на сегодня средства доставки лекарств. И пионерами в разработке таких чипов являются китайцы. Не нужно пичкать себя таблетками в лошадиных дозах: биочип сам рассчитает, сколько надо, и впрыснет в кровь.
Китайские ученые продвинулись далеко вперед и в создании биосовместимых и биоразлагаемых датчиков, которые и измеряют жизненные показатели пациента (например, уровень глюкозы в крови или давление). Также шагнуло вперед и производство самих биочипов (схемотехнических блоков). Самым слабым местом разработок было создание элементов питания. Ведь у такого чипа или датчика не заменишь батарейку, как у карманного тонометра или глюкометра, а работать вживленные под кожу приборы должны месяцами или годами.
Хотя уже созданы биоразлагаемые блоки питания. Правда, они часто могут быть использованы только один раз и вырабатывают недостаточно энергии для биомедицинских применений.
Создавали ученые в разных странах и блоки питания, которые подзаряжаются через кожу. Но это может вызвать воспаление. А те датчики, у которых выработалась батарея, приходилось бы удалять хирургическим путем.
Наконец, китайские исследователи из Университета Ланьчжоу придумали беспроводную имплантируемую систему питания: она мягкая и гибкая, что позволяет легко адаптироваться к форме тканей и органов. Принцип действия напоминает беспроводную зарядку телефона.
Энергия, получаемая магниевой катушкой, проходит через цепь, прежде чем поступить в модуль накопления энергии, состоящий из гибридных суперконденсаторов с ионами цинка. Такие конденсаторы (пусть и микроскопические) очень долговечны и позволяют стабильно выделять большое количество энергии в сравнении с теми батарейками, что пытались создать ученые до сих пор.
Цинк и магний необходимы человеческому организму. Исследователи отмечают, что количество этих металлов, содержащееся в устройстве, ниже уровня ежедневного потребления — так что имплантаты не только биосовместимые, но и абсолютно безвредные.
Биочип заключен в полимер, похожий по текстуре на воск. Он может сгибаться и скручиваться в соответствии со структурой биологической ткани, в которую его поместили.
Прибор испытали на крысах. Эксперимент был очень простой. Крыс заражали вредоносными дрожжевыми грибками. У животных начиналось воспаление, лихорадка, а потом и грибковое заражение крови. А биочип впрыскивал противовоспалительный препарат. Эффект оказался потрясающим — лихорадка у животных протекала намного легче, быстрее и без тяжелых осложнений.
Испытания устройства на крысах показали, что оно может эффективно работать до 10 дней и полностью растворяется в организме в течение двух месяцев.
Продолжительность работы устройства может быть увеличена путем изменения толщины и химического состава «воскового» слоя.
Есть еще, правда, некоторые вопросы, на которые предстоит найти ответы, прежде чем «вечная таблетка» появится в продаже. Кроме того, такие биочипы могут работать вообще без лекарств: они будут генерировать биоэлектрические импульсы к определенным органам. Такая медицина называется электроцевтикой, и она пока что конкурирует с привычной фармацевтикой. Да и не все болезни с помощью биоэлектрических стимулов вылечишь: поддадутся, например, эпилепсия или болезнь Паркинсона, но точно не рак или ревматизм.
Дмитрий Капустин
