Электронные имплантаты ( лат. «plantatio» — пересадка) — электронные приборы , вживлённые в тело биологического существа ( человека , животного ).

История

Первые имплантаты появились в начале XX века . Две мировые войны активизировали развитие медицины , а изобретение полимеров позволило изготавливать искусственные кости и суставы , которые по своим свойствам немногим уступают настоящим.

В 1956 году советскими учёными в был создан макет «биоэлектрической руки» — протеза , который управлялся при помощи биотоков мышц культи . Этот прибор впервые демонстрировался в советском павильоне на Всемирной выставке в Брюсселе .

В шестидесятых годах исследователи пробовали лечить эпилепсию так: в мозг вживлялись электроды , которые, нагреваясь, прижигали мозговые ткани в тех участках, которые вызывают эпилептические припадки. Результаты оказались весьма обнадеживающими, однако не настолько, чтобы продолжать опыты.

В семидесятых годах начали « вживлять » имплантаты («искусственную улитку ») во внутреннее ухо людям с серьёзными нарушениями слуха . В 1964 году Национальным институтом здоровья США, по инициативе , основана программа разработок, касающихся искусственного сердца. В 1982 году в университете штата Юта 61-летнему пациенту заменили больное сердце на искусственное. Человек с искусственным сердцем прожил 112 дней.

До сих пор к людям, больным алкоголизмом, применяются так называемые «подшивки»: вживление в тело ампулы-имплантата. Неизменным спросом, особенно среди женщин высокоразвитых стран, пользуются силиконовые имплантаты для увеличения объёма молочных желез , ягодиц , губ …

из Чикагского университета штата Иллинойс разработала капсулу, содержащую клетки, вырабатывающие инсулин. Поры в поверхности капсулы имеют размер всего 7 нанометров. Поэтому они пропускают инсулин наружу, но препятствуют проникновению внутрь капсулы антител, вырабатываемых иммунной системой для борьбы с клетками-трансплантатами. В составе капсул также содержится микросхема размерами 100 микрометров для транспортировки лекарства.

В создан силиконовый микрочип размером 2 миллиметра, набитый лекарствами. Устройство, которое можно проглотить или вшить под кожу , запрограммировано выпускать нужные порции лекарств в определенное время. Микрочип может иметь 34 резервуара, содержащие 25 нанолитров различных веществ в жидком и желеобразном состоянии. Пока же этот чип планируют использовать для обезболивания раковых больных и контроля уровня глюкозы в крови диабетиков .

и разработали микросхему радиоприёмного блока, устанавливаемого под зубную пломбу . Радиоприёмник можно подключить к мобильному телефону с помощью интерфейса Bluetooth , после чего прослушивать сообщения и даже говорить самому.

Кохлеарная имплантация может вернуть пациенту слух даже в самых запущенных случаях, а также может помочь младенцам с врождённой глухотой : электронное устройство воспринимает звук, кодирующий его с помощью звукового процессора и передает электрические импульсы на слуховой нерв посредством гибких многоканальных электродов, вживленных в улитку внутреннего уха. Существует также возможность прямого подключения к телевизору или для улучшения качества передаваемого звука. На текущий момент в мире около 219 000 людей имеют кохлеарные имплантаты .

На сегодняшний день разработано большое количество систем искусственного зрения, а также проведено несколько удачных операций имплантации этих систем (некоторые из них даже под местной анестезией ).

В декабре 2002 года была проведена операция , в результате которой 39-летний Марк Мержер вновь получил способность ходить . Ему было вживлено в нервы и мышцы ног 15 электродов , соединенных с процессором в брюшной полости. Теперь он может руководить своей походкой с помощью кнопок на костылях, которые служат пультом дистанционного управления. Разработкой электродов занимались шесть стран: Великобритания , Германия , Дания , Италия , Нидерланды , Франция .

Электроды, вживленные в мозг , помогают пациентам избавиться от очень острой боли.

и из университета Эмори что в Атланте , имплантировали микросхему в мозг парализованного 52-летнего Джона Реея, который благодаря этому получил возможность общаться и управлять окружающими приборами непосредственно мозгом. Использовались синтезированные вещества, вызывающие обрастание нервными тканями контактов микросхемы. Имплантаты подобного рода уже сейчас используются для борьбы с болезнью Паркинсона , эпилепсией, склерозом , нервным тиком и неврозами . Учёные университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе во главе с Теодором Бергером намерены провести испытания силиконового чипа, выполняющего роль искусственного гиппокампа (отдела мозга , который обрабатывает данные, полученные из человеческого опыта, таким образом, что их можно хранить в виде воспоминаний).

19 декабря 2001 компанией (Applied Digital Solutions) был впервые представлен чип - имплантат VeriChip размером 12 'Æ2.1 мм, основанный на технологии RFID (Radio Frequency IDentification), который может содержать до шести строк информации — медицинской, или любой другой. Модифицированная версия чипа со встроенной GPS (Global Positioning System), по мнению производителей , поможет при поисках похищенных людей. Чип сможет имплантировать любой врач под местной анестезией с помощью специального прибора , причём на место вживления не нужно накладывать швы . ADS также разработала линейку приборов (некоторые из них — имплантаты) под названием «Цифровой Ангел» (Digital Angel). 17 июля 2003 ADS начала «чипизацию» Мексики: через год 10000 жителей этой страны стали носить в своем теле имплантаты , а в 70 % больниц появились устройства, которые считывают с чипов информацию.

В 2016 году впервые удалось с помощью вживленного микрочипа в мозг человека с травмой позвоночника восстановить движение конечности. Пациент в результате неудачного ныряния имел сломанную шею и мог двигать только плечами и немного одним локтем. В результате функциональной МРТ удалось установить, что участки моторной коры активируются тогда, когда пациент пытался повторить движения верхних конечностей. В эти участки были имплантированы микрочипы, которые могут уловить сигнал нейронной активности, когда данный пациент хочет двигать рукой. Сигнал от микрочипа направляется в компьютер, который отсылает сигналы в специальный браслет на руке пациента. Браслет уже передает сигнал о движении. В результате, пациент может выполнять достаточно сложные движения руки, пальцев и может поднять стакан воды или играть на компьютерной модели гитары

В 2017 году студент Константин Поляков проживающий в городе Тюмень смог использовать вживляемый чип для оплаты проезда в общественном транспорте.

Применение

Области применения электронных имплантатов:

• медицина , здравоохранение
• аутентификация , денежные расчёты
• коммуникации , доступ к информации
• армия , спецслужба
• , искусство .

Проблемы и ограничения по применению

На пути развития электронных имплантатов существует ряд проблем:

Физические и технологические

• биологическая совместимость (у 2-3% людей на месте имплантации возникает хроническая инфекция , лечение которой требует применения мощных антибиотиков );
• самовосстановление имплантата в случае повреждения (сейчас в таких случаях требуется оперативное вмешательство);
• источники питания (уже созданы прототипы элементов питания, использующие глюкозу , которая содержится в крови, однако пока они малоэффективны);
• размеры имплантата;
• обмен информацией с организмом носителя имплантата (в некоторой степени освоено подключение к нервной системе, использование гормонов пока не исследовалось);
• реализация и стандартизация интерфейсов обмена информацией с внешними устройствами и другими имплантатами;

Психологические и социальные

• юридические (некоторые из рассматриваемых технологий, в частности сочетание RFID и GPS делает возможным тотальный контроль за людьми, вопреки правам человека);
• нравственные;
• религиозные;
• ксено - и технофобии , невосприятие нового (уже сейчас в ряде высокоразвитых стран активно действует «Движение против биотехнологий»).

Богослов А. И. Осипов убеждён, что человечество в будущем неизбежно ожидает всеобщее рабство , «причём такое, какого в истории никогда не было. Раньше можно было сбежать, можно было договориться, поднять восстание , а здесь ничего не возможно. Любое слово будет фиксироваться и ни с кем не удастся договориться». Он убеждён, что для христиан важна не столько физическая, сколько нравственная свобода. И он, обращаясь к учёным, которые, по его словам, «не будут лгать», задаётся вопросом, позволяют ли технические возможности электронных имплантатов, воздействуя на сознание и волю человека, добровольно лишить его этой нравственной свободы, привести к потере возможности «свободного выбора между добром и злом»?

См. также

• Кохлеарный имплантат
• Слуховой стволомозговой имплантат
• Микрочип имплантат (человек)

Примечания

1. NIH Publication No. 11-4798. (неопр.) . (1 марта 2011). — «as of December 2010, approximately 219,000 people worldwide have received implants...» Дата обращения: 15 февраля 2012. Архивировано из 2 марта 2012 года.
2. (неопр.) . Дата обращения: 24 июня 2011. 4 марта 2016 года.