Заканчиваем разгребать завалы событий и прогнозов из прошлого года. Сегодня поговорим о новостях из самых разных сфер. Искусственные глаза, гонки на джетпаках и летающих автомобилях, редактирование генов стволовых клеток прямо в организме, искусственные стейки, органоиды киборги, перенос памяти — все тут.

Медицина и биоинженерия

Еще один чувствующий протез! Прямо Рождество в мире протезирования! На этот раз к созданию инновационного протеза руки LUKE Arm приложила свои руки ( 🙂 ) команда биомедицинских инженеров из Университета Юты. С помощью такого протеза люди, которые его тестировали, могли ощущать мягкие и твердые предметы наощупь, более естественно поднимать и передвигать предметы, и как следствие выполнять деликатные задачи. Люди, тестировавшие протезы могли сорвать виноград, не раздавив его, поднять яйцо, не разбив его и выполнять другие манипуляции.

Все дело в том, что определенные системы протеза напрямую связаны с нервами владельца. Они представляют пучок из 100 микроэлектродов и проводов, которые имплантируются в нервы пациента в предплечье, а также подключаются к компьютеру вне тела. Происходит интерпретация сигналов от жизнеспособных нервов руки, компьютер переводит полученную информацию в цифровые сигналы, сообщающих протезу, какое движение совершить.

Пока еще все тестируется, но в 2021 году трое человек смогут забрать себя домой такие протезы для личного использования.

Бионический глаз от Pixium Vision был успешно испытан «в полевых условиях» и вернул зрение 5 пациентам с макулодистрофией. Основным компонентом глаза является микрочип, который устанавливается позади сетчатки. Также в зрительный нерв пациента устанавливается имплантат, который способен улавливать зрительные цифровые сигналы и передавать их зрительному нерву для того, чтобы уже мозг его обработал и перевел в изображение. Последней частью устройства являются смарт-очки, оснащенные камерой. Камера снимает изображение, переводит его в инфракрасные сигналы, которые передаются обрабатываются микрочипом, далее информация передается на имплантат, а с него уже на зрительный нерв.

В ходе эксперимента после установки бионического глаза все пятеро человек смогли снова видеть и различать очертания предметов, лица людей и обстановку в комнате. Более того, трое из пяти даже смогли различать буквы, написанные в газете и снова получили возможность читать!

Из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток вырастили новую роговицу, которую пересадили пациентке. Сама операция была проведена в начале августа, но на реабилитацию потребовалось 3 недели, по истечении которых к женщине вернулось зрение.

Напечатанным мини-сердцем может уже похвастаться и чикагская биотехнологическая компания BIOLIFE4D. Крошечное сердце имеет ту же структуру и функциональность, что и полноразмерное сердце. Сам орган был напечатан при помощи взятых у добровольца кардиомиоцитов. Эти клетки были перепрограммированы таким образом, чтобы их можно было «размножить».

А специалисты из Технического университета Мюнхена разработали метод, позволяющий сделать настоящую татуировку, которая способна трансформировать свой цвет в ответ на изменение уровня глюкозы, альбумина или pH. Это может позволить врачам и пациентам в реальном времени отслеживать хронические заболевания, например, диабет или болезни почек.

Взглянуть на кожу и узнать свои биохимические показатели? На мой взгляд, очень даже хорошо!

В России зарегистрировали булевиртид (ТН Мирклудекс Б, Myrcludex B) — первый в мире препарат, который может использоваться для лечения пациентов с гепатитом В с дельта-агентом (гепатитом D).  Результаты клинических испытаний были внушительными.

«В ближайшие год-полтора [Россия будет] единственной страной, где это реально будет доступно для пациентов с гепатитом D. В результате клинических исследований мы понимаем, что у более чем двух трети пациентов мы достигнем значимых изменений биохимических показателей крови — у пациентов, у которых ранее не было никаких перспектив. Мы понимаем, что у половины пациентов исчезнет РНК вируса дельта. Это абсолютно революционные вещи»

Можно ожидать, что в ближайшие годы человечество сможет еще лучше работать с геномом. Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории создали самую полную на сегодняшний день компьютерную модель ДНК, что потребовало моделирования одного миллиарда атомов. Специалисты отмечают, что их модель поможет лучше понять и разработать лекарства от многих патологий, включая болезни ассоциированные с возрастом и онкологические заболевания.

«Важно понимать ДНК на этом уровне детализации, потому что мы хотим точно знать, как гены включаются и выключаются. Знание того, как это происходит, может раскрыть секреты того, как развивается множество болезней», — комментирует Карисса Санбонмацу, структурный биолог из Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Обычно работы над генами стволовых клеток велись после их извлечения из организма или в процессе создания из них клеток зрелой ткани, также вне организма. Однако в 2019 году исследователям из Гарвардского университета впервые смогли отредактировать гены стволовых клеток прямо внутри организма лабораторных мышей с помощью CRISPR.

Подробности можете прочитать в статье. Важно, что в результате манипуляции около 60% стволовых клеток скелетных мышц, до 27% стволовых клеток кожи и до 38% стволовых клеток костной ткани были успешно отредактированы. Также было проверено, что отредактированные гены успешно передавались клеткам тканей, которые получались из этих стволовых клеток.

У лабораторных мышей с помощью неприятных ощущений (ударов током) сформировали желание избегать определенный аромат. У них четко изучили нейронные активации, лежащие в основе формирования этого опыта/воспоминания. Затем с помощью оптогенетики у других лабораторных мышей стимулировали те же клетки головного мозга, чтобы воссоздать формирование естественной памяти, связанной с неприятными ощущениями при определенном обонятельном опыте. В результате память об ударах током и опыт одних мышей перенесли в мозги других и те тоже начали избегать этого запаха. То есть воспоминания научились переносить уже и у млекопитающих.

Устройства заменяющие почки (искусственные почки) показывают себя все лучше. Так автоматическая носимая искусственная почка (AWAK), показала свою безопасность и эффективность при удалении токсинов из крови пациентов с почечной недостаточностью. В исследовании 1 фазы 15 участников прошли более 100 сессий перитонеального диализа с помощью AWAK. При этом не наблюдалось никаких серьезных побочных эффектов, а сами сеансы диализа доказали свою эффективность в деле удаления продуктов обмена веществ из крови.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) создали пару мягких контактных линз, которые могут приближать и отдалять изображение, отслеживая движения глаз. Для того, чтобы разглядеть какой-либо объект поближе, достаточно моргнуть два раза за короткий период времени. Пока что прототип умных контактных линз требует дополнительного оборудования, а к голове пользователя должны быть прикреплены электроды. Однако развитие данной технологии обещает быть интересным.

Также в прошлом году исследователи разработали воспроизводимый метод создания многоклеточных миниатюрных органоидов печени из человеческих плюрипотентных стволовых клеток (проще говоря, создают миниатюрные печени). Причем на этих мини-органах были воспроизведены такие патологии, как стеатогепатит, иные формы гепатитов, разные типы фиброза. Далее на этих болезненных органоидах удалось ослабить проявления заболеваний, применив разные лекарства. Таким образом было показано, что миниатюрные печени можно использовать для исследования специфики функционирования печени у людей, из чьих клеток (обращенных в состояние стволовых) вырастили органоид, а также органоиды помогают тестировать лекарственные препараты.

Мы знаем, что также достаточно точно позволяют изучать функциональность наших тканей и ответ на лечение “органы на чипе” . Однако новая технология поможет наблюдать за ключевыми биологическими процессами без повреждения клеток. Встречайте – киборганоиды или органоиды киборги. Исследователи из Гарвардской школы технических и прикладных наук имени Джона Полсона создали упрощённые (для начала) органы с полностью интегрированными в них датчиками. Для этого была разработана сверхгибкая наноэлектроника, благодаря которой датчики могут «расти» вместе с тканью в ходе её естественного развития, попутно фиксируя всю активность внутри.

Ученые из Университета Райса использовали технологию трехмерной печати для создания миниатюрного аналога человеческого легкого.  Для этого была разработана технология SLATE («стереолитография для тканевой инженерии»). В процессе биопечати с использованием SLATE слои ткани печатаются по одному с использованием специального гидрогеля, а затем обрабатываются синим светом, который делает их твердыми. Созданную ткань, имитирующую легкие проверили на прочность. Мини-легкие отлично выдерживали ритм дыхания, по их сосудам нормально циркулировали эритроциты.

Также при помощи 3D печати удалось создать полноценные волосяные луковицы. Пересадка волос становится все доступнее.

Во Франции начали строить свой «супер МРТ» в рамках Project Iseult. По словам разработчиков, новый сканер позволит получать в 100 раз более подробные изображения мозга, чем можно получить с помощью современных аппаратов МРТ. Ждем томограф в 2021 году.

Препарат от мигрени нового поколения уброгепант от компании Allergan успешно прошел третью фазу клинических испытаний, показав свою безопасность и эффективность на большом количестве испытуемых. Устранение неприятных симптомов — боли, тошноты или чувствительности к свету и/или звуку — в течение 2 часов после приема препарата было зарегистрировано у почти 40% участников, принимавших дозу 50 мг уброгепанта, и у 34% тех, кто принимал дозу 25 мг. Хорошие показатели для средства от мигрени, но еще есть куда расти.

Био-и-фармахакеры продолжают радовать. Они смогли создать копию лекарственного препарата Glybera для генной терапии дефицита липопротеинлипазы (из-за болезни нарушается обмен веществ и случаются постоянные приступы панкреатита). Их препарат оказался в 150 раз дешевле оригинала (7.000$ против 1.000.000$).

Исследователи из Google Health создали алгоритм, который умеет с достаточно точно диагностировать 26 кожных заболеваний, включая акне, псориаз и меланому. Алгоритм выдает не самый вероятный диагноз, а три лучших попадания. Работу алгоритма проверили дерматологи: система правильно угадывает первый диагноз в 71% случаев, а один из трех первых попадает в цель в 93% случаев.

Ученые из Института регенеративной медицины Уэйк Форест на 3D-биопринтере впервые в истории напечатали полнофункциональную трахею.

В компании Toshiba совместно с Национальным исследовательским институтом онкологии (Япония) и Токийским медицинским университетом создали устройство, которое может выявить 13 типов рака с точностью в 99%. И для этого потребуется всего-то одна капля крови. Коммерциализировать метод можно будет уже «через несколько лет после начала полномасштабных испытаний в следующем (2020) году».

Транспорт+джетпаки

Во Франции во время военного парада 14 июля 2019 года показали летающую доску, на которой человек впервые пролетел не над водой. Устройство может развивать скорость до 190 километров в час, но длительность полёта ограничена десятью минутами.

Британская компания Gravity Industries, основанная изобретателем Ричардом Браунингом в 2017 году и занимающаяся разработкой джетпаков, подписала соглашение с лучшей командой дрон-рейсеров XBlades Entertainment (которая, к слову, тоже из Великобритании). Цель соглашения – усовершенствование технологий джетпаков и создание полноценной гоночной лиги. По мнению владельцев Gravity Industries, эта сфера обладает огромным развлекательным потенциалом, не меньшем, чем «Формула-1», и способна привлечь миллионы долларов инвестиций. Кстати пробные гонки на джетпаках в прошлом году все же состоялись.

А вот электрический тягач Tesla Semi начнет производится только с 2020 года (перенос прогноза).

100% беспилотные такси Waymo (google) без водителя-испытателя начали коммерческую работу в Аризоне (США). Без инженера-испытателя за рулем.

Состоялась первая гонка с участием беспилотных гоночных болидов в рамках соревнования Roborace на испанском треке Monteblanco. На данный момент в гонке принимают участие болиды DevBot 2.0, способные разгонятся до 320 километров в час.

О летающих автомобилях. Гонки на них можно будет увидеть уже в этом (2020) году. Они будут проводиться в рамках гоночной серии Airspeeder, и станут высокотехнологичным аналогом «Формулы-1».  В гонках будут участвовать летающие автомобили, произведенные австралийской компанией Alauda.

Начались тестовые испытания авиатакси Uber Copter. Пока еще вертолёты. Летающие машины от Uber в виде сервиса будут в 2021 году.

Гаджеты, 3D-печать и другие технологии

Компания Nike все-таки выпустила в широкую продажу кроссовки Adapt BB, которые сами зашнуровываются. Также ими можно «управлять» со смартфона.

Компания Wiliot создала «умные» этикетки, способные анализировать вес, температуру и определять местоположение. Постоянно теряете один носок? Поместите на него эту этикетку, и этот проходимец больше от вас не скроется. Отслеживайте, где находится товар, который вы заказали! Забыли, что у вас в гардеробе? Откройте приложение на смартфоне и посмотрите, какие там вещи (которые заранее помечены этими этикетками. Со следующего года подобные чипы начнут распространяться широко.

Надоело долго ждать зарядки телефона? Скоро все измениться. Новый тип зарядных устройств от Xiaomi восполняет батарею на 4000 мАч всего за 17 минут

Была создана онлайн-игра, где участники общаются силой мысли.

Сети 5G запустились в США. Реальные тесты показывают максимальную скорость загрузки от 400Mb до 1.8Gb в секунду. И вообще:

• При 5G среднее время загрузки HD-фильма составит 32 секунды (против 22 минут в 4G LTE)
• В Южной Корее за первые 69 дней работы сетей пятого поколения к ним подключились 1 млн человек
• Китайские мобильные компании, которыми владеет государство, вложили в этом году $43 млрд в 5g инфраструктуру
• Цена подключения всего мира к 5g – $1 трлн
• По подсчетам Qualcomm, к 2035 году сети пятого поколению принесут $12 трлн
• В 2024 году в мире будет порядка 2 млрд абонентов 5G

Кто боится, что из искусственного мяса можно делать только котлеты для бургеров и другие «фарши», не волнуйтесь – без стейков не останетесь. Уже удалось вырастить из мышечных клеток животных (кролика и коровы) мясо с волокнистой мышечной структурой. Схожесть была не только внешней, но даже на микроскопическом уровне.

Сбылся прогноз, который был внесен на 2022 год. Искусственный интеллект обыгрывает профессионалов в покер. Благодаря новым алгоритмам обучения система под названием Pluribus за 12 дней и 10.000 раздач сразилась с 12 профессиональными игроками в покер. В итоге Pluribus выигрывал в среднем по 5 долларов за раздачу и примерно по 1000 долларов за час

А в Мексике появился первый в мире жилой район, напечатанный на 3D-принтере. За 24 часа огромный 3D-принтер может напечатать дом с двумя спальнями, гостиной, кухней и ванной. Первые жильцы заселятся в такие дома, когда будет проведена местная инфраструктура.

А еще 3D-печать уже позволяет создавать шоколадные десерты самых различных форм.

Полностью автоматизированные магазины Amazon Go от Джеффа Безоса оказались в полтора раза эффективнее обычных.

Wi-Fi становится быстрее. Организация Wi-Fi Alliance, занимающаяся внедрением и развитием технологий беспроводной связи Wi-Fi, объявила об официальном старте нового стандарта сети — Wi-Fi 6.

Новая версия GPS будет запущена в 2023 году.

Диамандис скорректировал прогноз. Не в 2020, а в 2023 году будут вводится в нашу повседневную жизнь компьютеры вычислительной мощности человеческого мозга (приблизительно 10 в 16 степени операций в секунду).

Все! В ближайшие дни посмотрим, что сбылось, а что нет из прогнозов на 2019 год, а также посмотрим, что прогнозируется на 2020 (кстати, уже некоторые прогнозы на этот год сбылись).

Если вам нравятся материалы нашего проекта, и вы хотите видеть публикации, переводы, видео, подкасты и иные активности чаще, поспособствуйте этому! Создание всего контента требует вложения времени и личных средств. У нас еще много планов и в их осуществлении помогут ваши пожертвования. Помочь проекту.