«Умные» наноботы впрыскивают вещества, реагируя на состояние мозга


    При излишнем возбуждении человеку автоматически впрыскивают успокоительное

    Представьте, что по вашему кровотоку курсируют миллионы наноботов с разными лекарствами (и не только лекарствами, но и другими веществами: например, стимуляторами). По желанию вы мысленно снимаете «замок», активируете ботов — и получаете необходимую дозу. Более того, наноботы способны срабатывать автоматически, реагируя на состояние мозга. Например, при увеличении агрессии или тревожности, при излишнем возбуждении человеку автоматически впрыскивается успокоительное. При усталости — кофеин и другие энергетики. При печали — антидепрессант. Да что тут говорить, такие наноботы могут даже поддерживать постоянный безопасный уровень алкоголя в крови, не превышая его!

    Подобная фантастика станет возможной, если получит развитие уникальная технология мысленного контроля и дистанционной активации наноботов с лекарствами, которую разработали специалисты Межотраслевого центра в Герцлии и Университета им. Бар-Илана в Рамат-Гане (оба научных заведения находятся в Израиле).

    В данный момент технология пока находится в зачаточном состоянии. Учёные сумели сконструировать только контейнеры для лекарств с «замком», который открывается под воздействием электромагнитного излучения. Предполагается, что человек должен носить с собой источник-передатчик такого ЭМИ, а этот передатчик должен подключаться к носимому сканеру головного мозга, который снимает электроэнцефалограмму в реальном времени. При регистрации определённой активности мозга сканер подаёт сигнал — и срабатывает передатчик ЭМИ. В электромагнитном поле «замок» нанобота открывается — и нужное лекарство поступает в организм.


    Алгоритм срабатывания нанобота, который выделяет лекарство в организм таракана по мысленной команде человека (опыты проводились на тараканах). Слева внизу показана структура экспериментального протокола, в котором значения 1 и 0 соответствуют наличию или отсутствию когнитивной активности у человека, а справа внизу — классификация реального наличия/отсутствия мозговой активности по классификации рабочего протокола SLACC

    Во время экспериментальных испытаний наголовный сканер запрограммировали распознавать не какую-то определённую активность мозга, а любую активность. То есть в отсутствие мозговой активности передатчик ЭМИ не получал никаких команд, а при появлении мозговой активности — вступали в действие наноботы в организме и впрыскивали таракану лекарство (опыты проводились на тараканах). Испытания прошли успешно.


    Нанороботы выделили лекарство в организм этого таракана усилием человеческой мысли. Фото: National Geographic Photo Ark/Getty

    Главной инновацией в этой научной работе является конструкция нанобота, разработанного из молекул ДНК по методу оригами с помощью компьютерной программы caDNAno 2.0 (файлы для изготовления ДНК-нанороботов приложены к научной работе). Роботы изготовлены из молекул ssDNA, взятых у вируса-бактериофага M13mp18 в качестве каркаса, остальные части изготовлены под заказ компанией Integrated DNA Technologies. Фолдинг роботов-оригами производился в трис-ацетатном буфере (стандартном буферном растворе) при стандартном температурном цикле для фолдинга.

    Нанороботы представляют собой миниатюрные лекарственные контейнеры с «замком», в котором цепочки ДНК химически связаны с наночастицей из оксида железа, которая реагирует на электромагнитное излучение (на иллюстрации слева вверху). В качестве лекарства использовался флуоресцентный материал, и на диаграмме слева внизу показано изменение уровня флуоресценции при активации передатчика ЭМИ.



    Измерение с помощью проточной цитометрии показало, что роботы не разрушаются после открытия замка. На диаграмме справа внизу показано количество закрытых роботов в потоке (чёрным), открытых роботов (зелёным) и дистанционно активированных роботов (маджентой).

    Теперь изобретателям нужно откалибровать сканер на различные виды мозговой активности, а также создать разные типы «замков» для наноботов, чтобы одновременно можно было носить в организме разные виды лекарств. Кроме того, полезно будет наладить контакт передатчика с другими сенсорами, не только с мозгом. Например, с сенсором, определяющим концентрацию алкоголя или сахара в крови. В этом случае наноботы будут впрыскивать вещество независимо от желания человека, по показаниям сенсоров.

    Кроме того, следует разработать более компактные портативные мозговые сканеры, которые человек может носить постоянно каждый день. Авторы изобретения предполагают, что такие устройства будут выглядеть довольно стильно, как спортивная повязка на лбу. А в роли излучателя ЭМИ выступит, например, фитнес-браслет.

    Учёные полагают, что такая технология в будущем может найти применения для лечения психических болезней, в том числе шизофрении. Алгоритм можно настроить на определение разных видов мозговой активности: «Алгоритм может отслеживать состояние мозга, которое лежит в основе СДВГ или шизофрении, например. Его можно модифицировать под ваши нужды, — говорит Шахар Арнон (Sachar Arnon), член научно-исследовательской группы из Межотраслевого центра в Герцлии.

    Другими словами, лекарство будет выпущено в организм человека ещё до того, как человек осознал необходимость принять лекарство. Это особенно полезно в тех случаях, когда человек не в состоянии осознать такую необходимость.

    «Умные» лекарства с дистанционным управлением — очень привлекательная и перспективная технология. Главное, чтобы она не попала в руки злоумышленников. Вдруг в несвободных странах с диктаторскими режимами у властей появится соблазн контролировать мысли граждан, автоматически впрыскивая им лекарство при появлении определённой мозговой активности?

    Научная работа израильских учёных опубликована 15 августа 2016 года в журнале PLoS ONE (doi:10.1371/journal.pone.0161227).
    Support the author
    Share post
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More
    Ads

    Comments 61

      +4
      Эквилибриум все ближе.
        +2
        Ну Эквлибриум черный пиар, у Стругацких что-то подобное показано с другой стороны.
        Или в Гаттака (1997), не смотря на элементы черного пиара, главный герой выбрал себе модифицированную подругу )))
        Сейчас так же есть химическая стерилизация для насильников, принудительное лечение для опасных, элементы того же Эквилибриума.
          +1
          У Е.Замятина в романе «Мы» окружающая действительность тоже очень смахивает на сюжет фильма Эквилибриум. Правитель Единого Государства подверг Великой Операции многих граждан, которая лишила их фантазии, сделав послушными.
            0
            В данном случае лучше все, как мне кажется, подходит «Дилемма» Рамеза Наама.
            0
            все может обернуться совсем иначе, если в таких капсулах научатся, скажем, перевозить наркотики. Раз, и партия героина на 0,5 кг остановилась у тебя где-нибудь в печени и почках, часа на 4. Вполне достаточно для перелета в другую страну.

            Это я к чему, я привык к куда более прозаичной реальности, чем в фантастике.
              0
              Дороговато для перевозки героина. Это же в каких количествах нанороботов надо генерить! Проще уж традиционными способами с подкупом нужных лиц — и дешевле.
                0
                Для героина это как из пушки по воробьям. Если озадачится таким, то можно подсадить нанороботов на опиатные рецепторы мозга и стимулировать их электрически напрямую, пожизненное наркотическое опьянение.

                Из запустить «обычных» генетически модифицированных микробов в организм, что будут синтезировать наркотики в нужном количестве. Так сейчас и более сложные вещества синтезируют, витамины, белки…
                  0
                  Вы там смотрите, вас за такое привлекут. :))

                  А если серьёзно — то да, уж проще озаботиться высокотехнологичными средствами получения удовольствия. Только наверняка китайцы быстро скопируют и тогда вся планета умрёт в экстазе вместо колонизации Марса…
                    +1
                    Микробы сами себя скопируют, без китайцев (вернее им все равно в ком копироваться). Лечиться люди вряд ли захотят. Это проявляется оригинальный сценарий зомби апокалипсиса.

                    Типичная сцена, в городе человек неожиданно улыбнулся, его тут же бензином полили и сожгли, вдруг в нем вирус наркотический? )
                      0
                      Расстрел за улыбку и прочие проявления чувств — уже было в кино. Смешного мало. Но чем дальше в лес — тем реальнее картина глобального апокалипсиса, устроенного одним отдельно взятым сумашедшим гением.
            +11
            Уж слишком вызывающая КДПВ ;)
              +2
              20 век: «Я не толстый(ая), просто кость широкая!»
              21 век: «Я не бревно, просто наноботы продвинутые!»
                +4
                Если что, из сериала Девочки / Girls:
                https://www.kinopoisk.ru/film/568326/
                0
                Пожалуйста, объясните, как в нанороботах будет синтезироваться нужное лекарство? Или заполнять их всё таки нужно?
                  0
                  Да никак, это примитивные контейнеры, которые раскрываются по команде. Было бы интереснее, если бы они умели раскрываться, скажем, при определённом уровне сахара, не требуя внешнего контроллера. Тогда жизнь диабетиков значительно упростилась бы: не забывай пить лекарство, и уровень сахара будет поддерживаться на нормальном уровне автоматически, а излишки нанороботов будут просто выводиться из организма.
                    0
                    Ну так и в чём тогда суть этого всего? В беготни к врачам и заполнении баков нанороботов?
                    Считаю, что это всё таки далёкое будущее, несмотря на такое развитие.
                      0
                      Суть в том, что не надо круглосуточно выжидать приступа со шприцем на готовое, чтобы когда приступ таки случится, лихорадочно искать этот шприц и быстро колоть лекарство. Это и огромное психологическое давление и делать уколы ПОСЛЕ начала приступа — не очень эффективно.
                      0
                      >> Тогда жизнь диабетиков значительно упростилась бы: не забывай пить лекарство, и уровень сахара будет поддерживаться на нормальном уровне автоматически, а излишки нанороботов будут просто выводиться из организма.

                      Уже есть такая штука, инсулиновая помпа называется))

                      https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%81%D1%83%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%B0
                        0
                        Да вообще такая же. Сложная ненадёжная дорогая штуковина, которая постоянно протыкает кожу, что приводит к заражению и возникновению шрамов.
                        Видео на тему

                      –2
                      Думаю, что все-таки капитализм реализует свои прямые потребности и это превратится в замену крови пациента для загрузки необходимого набора «лекарств» за что пациент вознаградит «сервис» по прейскуранту. Будет по другому, если технология принадлежит большей частью государству
                        +6
                        Угу, угу. Будет так, что наноботы будут вводить лекарство всем и совершенно бесплатно!
                        Правда только по месту жительства и предоставив им ряд справок. Исключительно для порядка. А для подтверждения вашего местоположения и для предъявления ботам требуемого комплекта документов необходимо будет сливать кровь вместе с ботами в специальном окошке. По чётным понедельникам с двух до пяти, а по нечётным — с семи до одиннадцати. В порядке живой сукины дети очереди.
                          0
                          Вообще под «лекарствами» может скрываться не только аспирин.
                      +2
                      Нанороботы, угу. Почему, интересно, никто не додумается сделать простую имплантируемую аптечку с несколькими дозами веществ на разные случаи жизни и диагностической системой(пульс-давление-температура-простой анализ крови)?
                        +1
                        «На разные случаи жизни» — это вряд ли. Скорей, наборы для конкретных случаев: определенные заболевания, или профессии с теми или иными опасными факторами.
                        А вообще-то такой имплант — штука не такая уж удобная. Либо его перезарядка будет связана с хирургической операцией (пусть даже малотравматичной и под местным наркозом), либо наружу будут торчать разъемы, что ненадежно, травмоопасно и неэстетично. :)
                        +1
                        Осталось придумать, что бы наноботы сами залезали в таракана и при мысленной команде человека, что-то типа «сдохни, гад» таракан склеивал ласты)
                          +3
                          Звучит все очень красиво, но очень настараживает возможное использование данной технологии в интересах другого лица или группы лиц. Правительством любой страны теперь будет доволен каждый её гражданин. Даже телевизор и медиа будут не нужны, чтобы настроить человека в нужное русло.
                            0
                            Есть один большой минус. Нет защиты от внешнего излучения, никто не мешает сделать внешний излучатель и например глушить людей по площади.
                              +3
                              А вот и «Обитаемый остров» Стругацких на подходе…
                              0
                              как объяснить мозгу, синтезирующему аминокислоты для стабилизации процессов, что в крови уже есть наноботы?
                                +2
                                На дороге гололед, на вас несется неуправляемая фура, в кровь впрыскивается адреналин и тут — «трам-там-там! мы лучше вас знаем что вы хотите!» — вы теперь абсолютно спокойны. Какой гололед? Какой грузовик? «Don't worry, be happy!»
                                  0
                                  Адреналин и естественным образом впрыскивается в таких количествах, что потом руки еще пол часа дрожат, после фуры на встречке, думаю каждый может вспомнить.

                                  А вот после травмы, обезболивающее может спасти жизнь и рассудок. А так же антибиотики и прочее.
                                    0
                                    Только нанороботы для этого не очень то нужны. Впрыснуть и снаружи не проблема.
                                      0
                                      Ну пример, падаешь с лестницы, дома один, проваляться можно несколько часов в шоковом состоянии. Да и нет у меня дома сильнодействующих лекарств, как и у большинства, и сколько чего колоть нет опыта. Или надеяться на врачей, или ждать таких автоматических нанороботов.
                                      • UFO just landed and posted this here
                                          0
                                          До аптечек могут добраться наркоманы, в отличие от нанороботов, потому и в аптечках есть ограничения. Ограничивать нанороботов нет никакого повода.
                                      0
                                      Как я понял, eugene_brad имел ввиду, что адреналин впрыскивается именно естественным образом, а нанороботы, почуяв неладное, впрыскивают успокоительное.
                                    0
                                    Изменение ДНК выглядит интереснее! Очень крутое видео от Kurzgesagt с русскими субтитрами
                                      –3
                                      Чем опасны нанороботы для простого человека? Что же, попробую объяснить вкратце — походу дела всё сводится к простому человеческому управлению -> управлением человечеством. Моё мнение таково, что смоделировали и протестировали сначала на компьютерных вирусах, и теперь запускают на людях. Так что очевидно что будущее за био-программистами(ещё уже криптологи, вирусологи). С другой стороны должны понимать, что малейшее отклонение/изменение человеческого свойства приведёт к совершенно другим последствиям(эффект бабочки). Но руководителей это не будет волновать, ведь будут выполнять чёткий их приказ. И далее скрипт может помирать.
                                        0
                                        Ну например для инсулинзависимых эти нанороботы эквивалент полного излечения, вколол годовой запас гормона, и уровень сахара стал стабильнее, чем у здоровых.

                                        Отклонение человеческого свойства и так идет уже давно. По сравнению с пещерными людьми у нас мало общего, они нас скорее всего бы не поняли в принципе. Далее отличий буде еще больше. Вплоть до ухода от медленного органического носителя жизни и разума.
                                        0
                                        Всё это очень интересно (без сарказма). Однако традиционный вопрос для всех подобных технологий: как их защитить от постороннего доступа. Боты, как я понимаю, сильно примитивные и тупые. Достаточно представить ситуацию, как шутник, играющийся с передатчиком случайно или намеренно выпускает вам в кровь упомянутый выше годовой запас инсулина.
                                        Кстати ещё вопрос — как предполагается удалять ботов на дозаправку из организма? И каковы потенциальные размеры ботов, чтобы свободно курсировать по организму не образуя тромбов.
                                          0
                                          Наркоманы выйдут на новый уровень.
                                            0
                                            если не читать статью, а просто пролистать, то по картинкам складывается хронология: девушке впрыснули вещества, по схеме видим что то про ДНК и в результате получили таракана (ну и на последней картинке что то опять про ДНК ) :)
                                              0
                                              Георгий Гуревич: «Глотайте хирурга»
                                              «Своего хирурга глотайте быстро и решительно; чтобы не застрял в горле, запейте водой…»
                                              Издание 1970 г.
                                                0
                                                Начинание в статье описано хорошее, хотя, после создания защиты от взлома, тестировать придётся на неочевидные побочки доолго…
                                                Организм может хакнуть этот комплекс, имитируя активность, дающую печеньки, например.
                                                А правильный заголовок будет «Тупые наноботы вводят лекарство по какому-то сигналу, который можно получить и от энцефалографа».
                                                  0
                                                  Что-то мне это напоминает — Вербер, Последний секрет
                                                    0
                                                    Где-то я уже это читал…
                                                    Эдуард Катлас. серия «Экзо».
                                                    Точка заката, Экзо, Порядок доставки.
                                                      0
                                                      Нано-аугментации все ближе.
                                                        0
                                                        Обратную связь бы, что-бы такой голосок на ухо шептал — «Эй, чувак, это не твое мнение, это такой-то гормон сработал!».
                                                          0
                                                          А ничего, что голосок может прошептать что-нибудь вроде: «Эй, чувак, это не твоё мнение, это лишь так — единственно возможным в данных обстоятельствах образом — сложились сигналы в нейронной сети центральной нервной системы организма, который ты называешь своим. Никакого „твоего мнения“ нет. А может быть и вообще никакого „тебя“ объективно нет, чувак»? :)
                                                            0
                                                            Границу между «вот я а вот уже лишняя биология» каждый сам должен ставить (пока нет более точных научных данных о сознании). По мне так она должна быть как-раз отсекая сиюминутные влияния гормонов, стрессов и прочего состояния аффекта.
                                                          0
                                                          Многое из перечисленного несколько вредно, как для индивида, так и для общества. Человек должен чувствовать усталость. Это нормально. Необходимость спустится на первый этаж офиса за стимулятором — это хороший барьер, отделяющий человека от злоупотребления. Антидепрессанты опять же, следует прописывать только действительно больным людям. Что то взгрустнулось — не повод.

                                                          По сути нам не нужны медикаменты «на борту», нам нужно уметь чинить организм до того состояния, когда мед. препараты уже не нужны.
                                                            +1
                                                            По сути нам не нужны медикаменты «на борту», нам нужно уметь чинить организм до того состояния, когда мед. препараты уже не нужны.

                                                            В обозримом будущем — невероятно. Если для некоторых болезней достаточно всяких трав и народных рецептов «для иммунитета», другие требуют долговременного и регулярного лечения. У этих нанороботов есть потенциал, однако я не совсем понимаю, как они будут защищены от ложного срабатывания. Человек, насколько я знаю, не может контролировать свои мысли, и если сказать человеку «не думай о слонах», он подумает о слонах.

                                                            В целом, они должны существенно улучшить жизнь больным эпилепсией, сахарным диабетом и другими хроническими заболеваниями. Но уж точно их не стоит использовать для баловства вида «впрыснуть энергетик, кофеин» или что-то из этого рода. Даже обезболивающее в нанороботах сгодиться разве что больным раком на последних стадиях, но уж никак не всем подряд. Боль — важный сигнал, который побуждает человека принимать меры, а если её будут постоянно купировать, так можно проспать тот же аппендицит и умереть крайне глупо.
                                                              0
                                                              В обозримом будущем — невероятно.
                                                              Устранение повреждений генома вполне возможно, что, имхо, должно привести к снижению частоты заболеваний в целом. Другое дело, для этого нужно сначала секвенировать геном конкретного пациента, сгенерировать специально для него «патчи», которые не затронут здоровые клетки, но починят больные и донести полученную модификацию до всех клеток организма. Уже проводилось подобное исследование для лечения рака, и действительно на определённое время перепрограммированные раковые клетки стали вполне нормальными. Конечно, одной правки оказалось явно недостаточно, потому очень скоро они снова переродились, и рак вернулся.
                                                                0
                                                                И всё же это не обозримое будущее. Безусловно, это важный шаг в сторону того самого будущего, до сколь-нибудь значимого применения ещё далеко.
                                                                  0
                                                                  С уже модифицируют ДНК детей, чтобы избежать генетических болезней. Пока ограниченно, но начало положено и легализовано, дальше будет больше:

                                                                  Метод «трёх родителей» заключается в пересадке ДНК митохондрий от женщины-донора в яйцеклетку матери, в результате чего ребёнок получает митохондриальную ДНК от третьей стороны.
                                                                    0
                                                                    Видимо, мы читаем разные ресурсы на эту тему. Так, чтобы это было доступно хотя бы средней руки европейцу, подобное ещё не стало. А когда такое станет доступным для «второго мира» (про «третий» я молчу, там всё ещё всё плохо со всем) — скорее на Марсе построим колонию. Если вы считаете это «обозримым будущим» в плане истории человечества — да, но я не верю, что это будет сколь-нибудь распространено хоть через 20, хоть через 50 лет. Правящему классу и всякой местечковой элите — вполне, средней руки человеку — ну не знаю.
                                                            0
                                                            Уже скоро…

                                                            Нано-вирус вырвется на волю!
                                                            image

                                                            Главное — знать, где переждать!
                                                            image
                                                              +2
                                                              Мало того, па говорил еще, что с помощью ферментов навострился сахар у себя в крови превращать обратно в алкоголь и оставаться навеселе, сколько хочешь.
                                                              © Генри Каттнер

                                                              все уже придумано до нас

                                                                0
                                                                А каким образом ботов планируют выводить из организма, когда контейнеры раскроются?
                                                                Не бывает ли, кстати, саморастворяющихся ботов?
                                                                  0
                                                                  Судя по тому, что «ботов» тут конструировали на базе кусочков ДНК, т.е. по сути из набора аминокислот, то раскрывшиейся контейнеры организм сам постепенно разберет «на запчасти» — те самые аминокислоты. И потом использует для синтеза нужных белков.

                                                                  Останется лишь по 1 наночастице железа от каждого из ботов. Не знаю окисляются ли кислородом крови такие частицы или нет — если нет, то придется их потом как-то удалять если их слишком много накопится (самый простой вариант — пропустить кровь через магнитный фильтр). Если окисляется — то ничего не нужно, железо тоже нужный «в хозяйстве» элемент.
                                                                  0
                                                                  Лучше всего, ИМХО, про нанороботов расписано в повести «Сеть Нанотех»

                                                                  Only users with full accounts can post comments. Log in, please.