Запчасти тела: от громоздких аппаратов к чудесам биоинженерии

Первое искусственное сердце в истории было сделано для собаки в 1937 году советским учёным Владимиром Демиховым. Это был пластиковый насос, работавший на электродвигателе. Животное прожило два с половиной часа.

А это новинка 2019 года от израильских учёных. Сердце, отпечатанное на биопринтере. Оно живое. Это не какой-нибудь пластиковый макет. Сделано из настоящих клеток человеческого тела. Сырьё взяли из жировых тканей донора, а потом переделали в стволовые клетки сердечно-сосудистой мышцы. Правда, на первый раз получилось маленькое сердечко, в два с половиной сантиметра. Так что подойдёт оно разве что кролику или какому-нибудь грызуну. В следующем году одному из таких зверьков его и пересадят. А пока тестируют, поддерживая сокращения. Да-да, бьётся. Обещают, что ещё лет десять — и такие будут людям делать прямо в больнице из их же собственных клеток. То есть уже не будет проблемы отторжения чужого органа.

Так выглядел первый в мире аппарат искусственного дыхания. Он называется автожектором, или аппаратом искусственного кровообращения (АИК). Вообще, по сути, это и сердце, и лёгкие, так что, возможно, эту штуку стоит считать и первым искусственным сердцем. Сделали её в 1925 году опять же советские физиологи Сергей Брюхоненко и Сергей Чечулин. И опробовали тоже на собаке. Всё это дело присоединили к ампутированной голове и отдельно вырезанным лёгким многострадального животного. Просто жуть.

Работало так: кровь откачивалась из вен головы и отправлялась в лёгочную артерию. Далее лёгкие раздували механическим способом, и таким образом кровь насыщалась кислородом, потом шла в специальный резервуар и, наконец, оттуда возвращалась обратно в голову. Почти три с половиной часа бедная голова моргала глазами, выделяла слюну, облизывала нос и даже съела кусочек сыра — в общем, подавала признаки жизни.

Потом были аппараты ИВЛ, позже придумали такие устройства, которым сами лёгкие как резервуары уже не нужны, а в 2014 году наука приблизилась к венцу своего творения — вырастили искусственный орган в лаборатории. Достижение это принадлежит американскому биологу Джоан Николс и её команде. Лёгкое пересадили свинье, оно прижилось. Надо полагать, до трансплантации людям осталось совсем немного.

Это один из первых в мире аппаратов гемодиализа — можно сказать, искусственная почка. 1943 год. На фото — медсестра по имени Мария тер Велле, она согласилась испытать устройство на себе. Создатель — голландский врач Виллем Кольф. Кровь из вены поступает в длинную трубку, сделанную из целлофана, который делали для сосисок. Этой трубкой обмотан барабан, который крутится в ванне с физраствором. Оказывается, целлофан пропускает через себя молекулы и ионы, он "полупроницаемый". Поэтому в результате такого купания кровь взаимодействует с физраствором и понемногу очищается от скопившейся мочевины. Первые попытки спасти таким образом людей с отказавшими почками закончились печально. В одном случае порвался целлофан, в другом из-за множественных процедур диализа на теле пациента в конце концов не осталось живого места, чтобы "подключиться". Но в 1945 году удалось вывести из комы пожилую женщину, которая казалась безнадёжной. Она прожила ещё семь лет.

2015 год, Китай, Хуачжунский университет. Трёхмерная печать. 90 процентов состава — выращенные в пробирке живые клетки, остальное — гидрогель. Успешно нейтрализуют токсины и выводят жидкость. Правда, это пока ещё не те почки, которые можно смело пересаживать. В лабораторных условиях прожили всего четыре месяца. Ну что ж, это только начало.

XVI век. Сталь. По тем временам считалось очень здорово. Пальцы двигаются, ими можно управлять, нажав на кнопку (видите, на тыльной стороне ладони). Можно было взять и удержать предмет. Даже пером писать как-то получалось.

2014 год, США. Лесли Бо потерял обе руки ещё подростком из-за удара током. Роботизированные конечности для него сделали в лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. Предварительно ему сделали особую операцию под названием "реиннервация": его нервные окончания подготовили таким образом, чтобы подсоединить к ним новейшее устройство. Обладатель управляет "руками" силой мысли.