Можно ли создать микролабораторию медицинской диагностики размером с микрокаплю? Молодой ученый Польской академии наук Петр Корчик уверен, что можно, и даже сам взялся за реализацию этого проекта. Петр Корчик занимается созданием и исследованием капель очень маленького размера, в миллионы и миллиарды раз меньшего, нежели привычная для нашего глаза капля, а также микрогидродинамикой, известной в международной практике под названием микрофлюидика. Это наука о манипуляциях с жидкостями в микросреде.
Петр Корчик рассказал, прежде всего, как создаются микро- или даже нанокапли.
Петр Корчик: В микрофлюидике есть очень много различных техник создания капель. Самой простой из них является получение капель посредством пересечения микроканалов, по которым текут несмешивающиеся жидкости, например, растительное масло и вода. В микроканалах, согласно законам физики, при смешивании этих жидкостей происходит спонтанное образование капель. А мы хотим познать процессы, которые нам позволят контролировать величину образуемых капель. При таких маленьких масштабах и с учетом скоростей, которые обычно наблюдаются в микрогидродинамике, мы можем создавать капли одного размера с высокой точностью повторений. Все это открывает нам возможности по дальнейшему использованию капель заданной величины для проведения медицинских исследований. Одна микрокапля – это как отдельный сосуд, в который можно поместить биологические элементы – например, клетки ДНК, бактерии – и исследовать их. Причем благодаря несмешивающимся жидкостям у нас есть уверенность, что каждая капля будет оставаться изолированной. Такую каплю мы еще называем микрореактором.
По словам Петра Корчика, благодаря системе изолированных микрокапель, в каждой из таких капель можно проводить отдельный эксперимент или исследование, что тесно связано с химическим анализом и медицинской диагностикой.
Петр Корчик: В большинстве техник проведения диагностики исследование основывается как раз на изучении жидкого раствора или жидкой взвеси, так что лаборатория в микрокапле имела бы широкое применение. С тем, что уже не нужно большое количество исследуемого материала. Было бы достаточно одной капли обычного размера, чтобы над ней проводить тысячи экспериментов, расщепив ее на микрокапли. Иными словами, на практике, например, мы бы не сдавали кровь в количестве на несколько пробирок для ее исследования по разным параметрам. Кроме того, использовалось бы меньше реагентов, которые зачастую бывают дорогостоящими.
Однако, насколько реально, что столь сложный механизм расщепления каплей на микрокапли, их анализ и исследование сможет происходить в условиях медицинских учреждений, например, небольших городов.
Петр Корчик: Наша цель как раз в том и заключается, чтобы создать такую систему медицинской диагностики, которая, являясь внутри достаточно сложной, выполняла бы все операции за нас и была достаточно простой в обслуживании.
Надо отметить, что благодаря лабораториям в микрокаплях можно будет не только проводить исследования и медицинскую диагностику, но и искать новые лекарства. Например, можно было бы быстро и относительно дешево получать информацию, какой именно антибиотик необходимо применить у данного больного. Как добавил Петр Корчик, приборы, основанные на применении микрогидродинамики, уже создаются и даже проходят пробные испытания, в том числе в Польше. Коммерческая судьба таких приборов будет рассматриваться примерно через три года, добавил ученый.
***
А теперь к технологиям в поддержку людей с ограниченными физическими возможностями. Студенты Варшавского политехнического университета работают над созданием мобильного приложения под названием «Civitas», благодаря которому люди с нарушениями опорно-двигательной системы смогут находить трассу проезда в интересующий их пункт без архитектурных или иных барьеров. Авторами проекта являются Виктор Сабо, Мацей Шипульский и Иоанна Лемка, которая рассказала, какова цель приложения «Civitas»:
Иоанна Лемка: Это приложение, которое, согласно нашим ожиданиям, должно облегчить жизнь нам всем, но, прежде всего, людям с инвалидностью, перемещающимся на инвалидных колясках либо на костылях. Но, приложением могут также воспользоваться пожилые люди, родители с маленькими детьми. «Civitas» показывает оптимальную трассу из пункта А в пункт Б с учетом определенных трудностей в преодолении архитектурных и других барьеров, появляющихся в городском пространстве. Это персонифицированное приложение, в настройках которого пользователь может ввести данные в соответствии со своими физическими возможностями. Например, можно указать максимальный угол наклона поверхности или высоту бордюра. Приложение принимает во внимание все эти установки.
Приложение находится на стадии разработки. По словам студентов-изобретателей, улучшать приложение смогут все его пользователи, которые будут помогать указывать на сложные для преодоления участки трассы.
Однако, свою миссию молодые таланты видят не только в том, чтобы помогать людям с ограниченными физическими возможностями, но и в том, чтобы менять пространство вокруг. Студенты верят, что благодаря их приложению урбанисты и городские власти обратят внимание на проблемные места и постараются что-то изменить.
***
В завершение выпуска еще немного о науке, а точнее истории одного открытия, которым наука пользуется по сей день. Речь идет о дактилоскопии, начало которой, как и в случае многих других открытий, не было простым. Происходило все в Индии в 19 веке, где один молодой английский колониальный чиновник Уильям Гершель предположил, что папиллярный рисунок на ладонных поверхностях кожи человека неповторим и неизменен. Эту гипотезу сразу окутали споры, а даже общественные разногласия.
Уникальность отпечатков, о которой заявил Гершель, сразу было решено использовать на практике. Так, когда британская администрация заметила, что некоторые индийские солдаты обманным путем получают пенсию по несколько раз, им было наказано после получения денег оставлять отпечаток своей руки на документе. После того, как Гершель увидел, что из тысячи отпечатков ни один не повторился, он решил рассказать о методе тюремному чиновнику в Бенгалии. Тот не принял Гершеля всерьез. Идея Гершеля, однако, уже в конце 19 века быстро понеслась по миру. В разных его частях независимо друг от друга ее стали развивать разные криминалисты. Впоследствии появились классификации папиллярных узоров, самой известной из которых является дактилоскопическая классификация Хуана Вучетича.
Надо сказать, что несмотря на широкое практическое использование, предположение о неповторимости отпечатков пальцев по-прежнему не имеет достаточного научного обоснования.
PR1/PR3/es