27. února 2012 7:00 Lidovky.cz > Relax > Věda

'Budeme umět nahradit i části mozku'

Lékaři - ilustrační foto. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Lékaři - ilustrační foto. | foto: Shutterstock

Umělé orgány budou stále menší a inteligentnější, říká docent Jozef Rosina, děkan Fakulty biomedicínského inženýrství ČVUT.

LN Nahradí jednou umělé implantáty všechny tkáně a orgány v lidském těle?
Pochybuji o tom, že se podaří vytvořit umělý žaludek, střeva, míchu a svaly. To je příliš složité. Ale například bude možné nahradit některé funkce mozku. Ve Spojených státech vyvíjejí umělý hipokampus. Tato část mozku uchovává krátkodobou paměť a často bývá zasažena Parkinsonovou chorobou. Náhražka poškozený hipokampus přemostí a přenese elektrické signály mezi zdravými partiemi mozku. Slibný je rovněž projekt pro nevidomé. Systém používá miniaturní kamerku v brýlích, která předává signály elektrodám implantovaným do oční sítnice. Vývoj se zaměřil i na umělý jazyk. Ten se už testuje na zvířatech. Pokud jde o nos, je v potravinářství běžně používaný přístroj pro rozpoznávaní pachů, zbývá „maličkost“, vyvinout zmenšenou verzi a implantovat ji do obličeje.

LN Jak pokročil vývoj umělých orgánů?
Umělé srdce se už používá a člověka udržuje při životě i několik let. To je ale z hlediska mechaniky jen „obyčejná“ pumpa. Mnohem složitější jsou plíce, ledviny a játra, které zbavují organismus odpadních látek. Tyto orgány jsou zatím k dispozici jenom ve specializovaných zařízeních a člověk tam musí strávit několik hodin, než se tělo vyčistí. Vývoj mobilních jater, plic a ledvin ale pokračuje. Například umělá plíce je vyrobená z mikroskopických vláken a pro oběh krve využívá vlastní srdeční činnost. Umělá ledvina, kterou mohou pacienti nosit ve speciálním pásu na těle, je ve fázi klinických testů, ale už se pracuje na tom, aby mohla být uvnitř těla. Umělá játra budou asi nejsložitější, protože doposud mají podobu přístroje, který zatím jenom přemosťuje dobu, než se pro pacienta nalezne vhodný dárce.

LN Jaké jsou největší překážky při využití umělých implantátů ve větší míře?
Mnohé jsou zatím v experimentální fázi a v medicíně trvá všechno dlouho. I nový objev se dostane do praxe, až když je mnohokrát prověřen, a musí se sledovat vedlejší účinky, protože mohou někdy vyvolat více škod, než jaký je užitek z umělého orgánu. Druhým problémem jsou peníze, výzkumy a ověřování náhrad stojí stovky milionů. Třetí překážkou jsou materiály kompatibilní s lidským tělem, aby je náš organismus neodmítal.

LN Kam vývoj umělých implantátů směřuje?

Budou stále menší a inteligentnější. Například staré typy kardiostimulátorů, které podporují činnost srdce, nastavoval lékař podle denního režimu pacienta. Když chodil spát například v deset večer, nastavil lékař přístroj tak, aby snížil počet pulzů vysílaných do srdce, tepová frekvence se zpomalila a pacient mohl usnout. Pak lékař zjistil, v kolik hodin chce pacient vstávat, a na tuto dobu zvýšil přísun elektrických signálů. To ale znamenalo, že když třeba člověk sledoval finále mistrovství světa v hokeji, tak usnul před koncem. Anebo když chtěl popoběhnout za tramvají, tak nemohl, protože srdce nedokázalo samo zvýšit tepovou frekvenci. Nové kardiostimulátory mají čidla a dokážou zjistit, jestli organismus spaluje více kyslíku. V takovém případě vysílá přístroj více elektrických pulzů a zvyšuje tepovou frekvenci. Podobně inteligentní budou všechny umělé orgány.

LN Jaké nové materiály se uplatňují při konstrukci umělých implantátů?
Většinou jde o plastické hmoty a nejrůznější slitiny. Názorným příkladem jsou rovnátka vyrobená ze směsi titanu a niklu. Slitina zvaná nitinol má tvarovou paměť, mění tvar podle teploty. Při nižší teplotě se drátek vytvaruje a nasune na zuby, v ústech se ohřeje a začne zuby stahovat.