Článek
Zahájení čtyřletého programu Bioelektronika pro regeneraci tkání (BETR) oznámil odbor Pentagonu DARPA, jehož úkolem je výzkum a vývoj nových technologií pro obranu.
Program je zaměřen na výzkum pokroku ve vývoji biosenzorů, spouštěčů a umělé inteligence, které by mohly „výrazně zlepšit“ regeneraci tkání. Proto DARPA uskuteční 1. března v Arlingtonu konferenci, kde budou moci zájemci, kteří by se chtěli zapojit do programu, získat další informace.
„Na konci čtyřletého programu BETR očekává DARPA, že vědci předvedou uzavřenou smyčku adaptivního systému, který bude zahrnovat senzory posuzující stav poranění a sledující komplexní reakci těla na zásahy,“ uvedl Pentagon.
DARPA dále očekává, že se najdou biologické spouštěče, které přesně přenášejí adekvátní biochemické a biofyzikální signály v prostoru a času, aby ovlivnily hojení. Výsledkem programu by měl být i adaptivní učební přístup ke zpracování dat, vytváření modelů, který by určoval kdy a jak zasáhnout.
Léčba zraněných vojáků
Pentagon zajímá tento výzkum, protože by mohl zkrátit dobu léčení zranění vojáků. Podle ministerstva obrany 23 procent vojáků zraněných při explozích se nikdy úplně nevyléčí a dvě třetiny z nich trpí bolestivou heterotopickou osifikací, kdy dochází k tvorbě novotvarů na kosti zejména u velkých kloubů nebo páteře, která „může výrazně omezit další pohyblivost“.
Symbol programu BETR
Obvykle se devastující poranění kostí, měkkých tkání, kůže a nervů léči dlouhé měsíce a často i roky. A často se pacienti plně nezotaví. Cílem programu BETR je proto nejen pomocí elektroniky monitorovat stav tkáně, ale také urychlit hojení.
„Rány jsou živé prostředí a podmínky se rychle mění, jak buňky a tkáně komunikují a pokoušejí se ránu zacelit,“ uvedl manažer programu BETR Paul Sheehan.
„Ideální léčení by mělo zaznamenávat a reagovat na změny ve stavu rány, korigovat je a urychlit zotavení. Například očekáváme zásahy, které by upravovaly imunitní reakci, vyhledávaly typy buněk pro léčení rány a nebo řídily, jak se kmenové buňky diferenciují při léčení,“ dodal.
Pentagon má za to, že program BETR přinese průlom v monitorování fyziologických procesů v těle v reálném čase. Mělo by to napomoci řešit otázku, kdy použít antibiotické masti.
„Lidé užívají antibiotika pro ošetření řezných ran a ona pomáhají, když je rána infikovaná, ale úplné vyhlazení přirozených bakterií může zhoršit hojení. Bez zpětné vazby mohou být antibiotika kontraproduktivní,“ vysvětlil Sheehan.
Bioelektronika by mohla pomoci sledovat změny stavu v ráně a určit, kdy antibiotika použít a kdy s jejich nasazením přestat.
Experimentální přístupy v léčbě sice už nyní umožňují urychlit hojení, jenže jsou stále statické. Tzv. inteligentní obvazy například emitují slabé elektrické pole, ale to se nemění. Stejně tak mohou gely v ráně pomáhat produkci kmenových buněk v těle, které se použijí při léčení rány, jenomže nereagují na změny v průběhu hojení.
I když je program armádní, těžit by z něj mohli i lidé, kteří utrpí zranění třeba při autonehodách.