Kórház a chipen: szó és orvos nélkül gyógyítanak minket a jövőben

Újfajta gyógykezelés várja a nem túl távoli jövőben a jövő katonáit: a "kórház a chipen" fantázianevű fejlesztés érzékeli testük biokémiai változásait, az ahhoz kötött számítógépes egység pedig az érzékelők alapján pontosan tudja, milyen orvosságokat kell adagolnia a szervezetbe. Az elképzelések szerint a katonák után a cukorbetegek élvezhetnék a fejlesztés előnyeit.

A University of California kutatóinak rendszere minimális módon invazív, azaz érzékelőit a bőr alá helyezik el. A rendszer többféle biomarkert mér - a testben előforduló anyagok koncentrációját - egyszerre, valós időben, ezeknek változásaiból pedig pontos és főként automatikus diagnózist képes adni. Ha szükséges, a diagnózis hatására a rendszer automatikusan injektál a szervezetbe orvosságokat vagy vegyianyagokat. A rendszer fejlesztését végző kutatók elmondták: hasonló alapokon nyugszanak a mai inzulin- és glükózfelügyelő rendszerek is, azokban viszont nincsen olyan intelligens szenzor, ami képes lenne bonyolultabb logikai műveletekre - a "kórházchip" viszont felelős döntéseket tud hozni a mérések alapján.

A diagnosztikai készség egy úgyfajta "enzimlogikai" áttörésen alapul, amelyet a kórházchiptől független kutatók, Jevgenyij Katz és Milton Kerker mutattak be a Clarkson Egyetemen. Felfedezésük szerint enzimekkel nemcsak mérni lehet biomarkereket, hanem olyan logikát is lehet rájuk alapozni, amely többféle biológiai változóból képes egy kisebb halmaznyi diagnózist felállítani és azokból döntéseket hozni.

A sérülések biomarkerei a MedGadget portál értesülései szerint az oxigén, a norepinefrin, a glükóz és a tejsav: ezek változásai indítják be a diagnózis meghozatalát. A rendszerhez csatlakozó elektródákra bizonyos enzimkombinációkat helyeztek, amelyek érzékelőként működnek: az egyes biomarkereket más enzimeknek adják tovább az elektródán. Érzékelőként bináris, 0-ból és 1-ből álló számjegyekből álló sorozatokat küldenek tovább: minden számjegysorozat valamilyen kezelendő állapotként fogható fel.

Ha például egy sérült katona sokkos állapotba kerül, akkor az enzimek érzik, hogy nő a tejsav, a glükóz és a norepinefrin szintje. Az enzimek által generált anyagok koncentrációja változik: nő a hidrogén-peroxid, csökken a norepikinon szintje, magasabb a NADH és alacsonyabb a NAD+ koncentrációja - ezt az enzimek egy négyszámjegyű üzenetben, "1010"-ként adják tovább a rendszernek, ami azt "sokk"-ként érzékeli és elkezdeni injektálni a szervezetbe a sokkos állapot megszüntetésére szolgáló anyagokat.