Великолепная пятёрка

Юные таланты предлагают новые медицинские технологии

Десятый год подряд учащиеся старших классов американ­ских школ участвуют в специально организуемых научных конкурсах-ярмарках. Они проводятся поэтапно в рамках от­дельных округов, штатов, регионов, а затем на национальном уровне. К участию допускаются любые оригинальные проек­ты, вплоть до откровенно бредовых и комичных. Тем не менее авторитетное жюри скрупулёзно отбирает самые зернистые идеи и передаёт их на экспертизу ведущим специалистам в соответствующих областях, включая медицину, а также рас­сылает для ознакомления журналистам профильных изданий. Среди ребят, названных в числе победителей в прошлом году, есть те, смелым предложениям которых, возможно, суждено иметь эпохальное значение, разумеется, если они осуществятся и войдут в медицинскую практику. Вот лишь пять представленных ими идей из верхней части этого списка.

 

                 Шлем Брендана
 

16-летний Брендан Бенедикт из Лос-Анжелеса придумал устрой­ство для сигнализации о сотря­сении мозга у спортсменов. На это, надо полагать, его подвигли частые столкновения и падения при игре в сверхпопулярный среди старшеклассников амери­канский футбол.
 

Шлемы, защищающие головы игроков-профессионалов, как правило, оборудованы датчика­ми, которые могут измерять силу удара при столкновении. Такое оснащение слишком дорого для любителей. Бенедикт нашёл до­статочно простую и недорогую альтернативу. Когда по шлему наносится удар с силой, вызыва­ющей сотрясение мозга, хитрое устройство через вмонтирован­ные провода выпускает краситель на внешнюю поверхность шлема. Появляется видимое снаружи цветовое пятно, подающее сигнал к эвакуации и оказанию помощи пострадавшему.
 

С определёнными модифика­циями, уверен Бенедикт, такое устройство будет незаменимо во всех контактных видах спорта, включая хоккей, бокс и регби, для горнолыжников, прыгунов с трамплина и других спортсменов, а также строителей, горняков и вообще всех, в чью профес­сиональную экипировку входит головной шлем.  После окончания школы Бе­недикт намерен основать соб­ственное дело, чтобы заняться производством и продвижением своего изобретения на рынок.
 

Нанотрубки Андраки
 

Его сверстник Джек Андрака из пригорода Балтимора выдвинул и обосновал ни много ни мало способ раннего обнаружения и скрининга пациентов с подо­зрением на рак поджелудочной железы. Парень подсчитал, что с помощью его методики анализ проб из этой железы можно де­лать в 168 раз быстрее и в 400 раз точнее по сравнению с нынешней технологией. Суть сводится к тому, чтобы облекать материал, используемый при фильтровании забираемой для пробы субстан­ции, антителами (или иммуно­глобулинами) и углеродными нанотрубками, расположенными в специальном порядке.
 

Антитела, по его расчётам, будут связывать молекулы мезотелина – белка, служащего одним из основных маркёров для выявления злокачественных клеток. Обладая большей массой, эти соединения должны «растал­кивать» соседние нанотрубки в стороны и повышать электриче­ское сопротивление материала, которое врачи смогут замерять и таким образом намного точнее определять наличие мезотелина в пробах.
 

За эту инновацию Андрака получил премию в 75 тыс. долл., учреждённую Гордоном Муром, знаменитым основателем ком­пании «Интел». В его ближайших планах запатентовать свой метод, который вполне приложим к обна­ружению рака в других органах, и, используя премию как стартовый капитал, тоже создать компанию по его продвижению в практику.
 

Юные изобретатели, кажет­ся, едины в том, что развитие медицинской науки неразрывно связано с биоинженерией и со­вершенствованием молекулярных технологий.
 

Батарейка Селвакумару
 

Так, 17-летнему Раджу Селва-кумару, живущему в Джорджии, пришла в голову идея создать органические источники питания клеточного размера, которые заряжались бы от бактерий в желудке. Идея, если вдуматься, отнюдь не праздная с учётом бли­зящегося внедрения нанороботов в хирургии. В её основе лежит из­влечение из естественных процес­сов, протекающих в организме, энергии, которой должно хватить для приведения в действие диа­гностического или хирургического инструмента наноскопического размера в течение суток.
 

– В системе пищеварения есть бактерии, которые расщепляют глюкозу, выделяя при этом энер­гию в виде свободных электро­нов, – говорит юный изобрета­тель, предлагающий приладить к наноустройству специальный улавливатель из углерода с по­ложительным зарядом. – Он бу­дет притягивать отрицательно заряжённые электроны, то есть генерировать электроток. Полу­чится своего рода батарейка. Когда она разрядится, то вместе с выполнившим задачу наноин-струментом будет естественным путём выводиться из организма.
 

Эксперты признали принцип настолько перспективным, что рекомендовали Селвакумара для поступления в Массачусетский технологический институт, где он намерен изучать биологию и инженерное дело, заодно доводя свою разработку до ума.
 

Моторчик Сушко
 

Примерно в той же плоскости лежит проект 18-летнего Эндрю Сушко из штата Вашингтон. Им предложена конструкция мини-мотора, действующего за счёт разницы в поверхностном натя­жении жидкости. Моторчик при­зван продвигать по кровеносным сосудам наноробот, очищающий их стенки от вредных отложений, и содержит элементы, выполнен­ные из особых полимерных струк­тур. Они способны попеременно притягивать и отталкивать жид­кость. В результате циклического усиления и ослабления в натя­жении её поверхности возникает рабочий момент. Он передаётся на ротор, который и обеспечивает поступательное движение всего устройства вперёд.
 

Схема Чжан
 

А 18-летняя Анджела Чжан, проживающая в Купертино, что в самом сердце Силиконовой до­лины, представила оригинальную схему основанного на нанотех-нологии антиракового препарата двойного назначения. Помимо точечного поражения раковых клеток, схема даёт возможность одновременно управлять этим процессом и отслеживать его с помощью магнитно-резонансного сканирования.
 

- Активное вещество заключено в полимерную оболочку, - объ­ясняет она. - В назначенный момент инфракрасный луч лазера извне нагревает содержимое, полимер распадается, выпуская дозу препарата в злокачественное образование.
 

В этом году А.Чжан начнёт за­нятия на медицинском отделении Гарвардского университета, где собирается продолжить работу над проектом.
 

Пока нельзя предсказать, как сложится судьба этих заманчивых идей. Но на всякий случай нелиш­не запомнить имена их авторов.
 

                                                                                                                         Том ЗАЙЦЕВ, журналист.

Нью-Йорк.