Пять медицинских инноваций NASA

В прошлом выпуске мы рассказали про пять автомобильных инноваций, созданных при непосредственном участии NASA, которые уже стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Сегодня же коснемся медицины и расскажем о пяти наиболее интересных устройствах и технологиях, также появившихся на свет благодаря космической эре.

Магнитно-резонансная томография

Сложно представить современный госпиталь без магнитно-резонансного томографа (МРТ). Благодаря этому аппарату врачи могут исследовать внутренние органы и ткани человека, измерять скорость кровотока, течения спинномозговой жидкости, определять уровень диффузии в тканях, а также видеть работу разных участков коры головного мозга. И все это без инвазивного вмешательства. Неудивительно, что разработчики технологии МРТ получили Нобелевскую премию.

Магнитно-резонансная томография

Однако разработать технологию недостаточно — ее еще необходимо реализовать на практике, сделать доступной. Как известно, МРТ-аппараты — не самые дешевые устройства, но они могли бы стоить еще больше, если бы не одно открытие, сделанное в рамках финансируемого NASA проекта по исследованиям в области авиации. В 2001 году ученые обнаружили, что диборид магния при определенных условиях приобретает свойства сверхпроводника. В дальнейшем благодаря сотрудничеству между космической отраслью и промышленностью этот материал удалось внедрить в массовое производство. Впоследствии его начали применять во множестве различных сфер, в частности, в производстве МРТ-аппаратов, что позволило значительно удешевить их.

Искусственные конечности

Космические технологии сыграли важную роль в сфере протезирования конечностей. Так, специальные пены, первоначально разработанные для облегчения использования астронавтами скафандров, теперь применяются для смягчения протезов и повышения комфорта при их ношении.

Работа над сборкой протеза конечности

Алмазное покрытие — еще одно удачное применение в медицине. Решая задачи продления срока эксплуатации деталей космической техники, инженеры NASA придумали такой способ осаждения ионов углерода, чтобы они образовывали тонкую алмазоподобную пленку, позволяющую увеличить прочность и долговечность основного материала. Сейчас эта технология помогает продлить срок службы искусственных суставов.. 

Разработки в сфере робототехники, предназначенные для космических кораблей и межпланетных зондов, теперь позволяют протезам компенсировать большую часть функций утраченных конечностей.

Кохлеарный имплантат

По некоторым оценкам, примерно каждый двадцатый житель нашей планеты страдает нарушениями слуха. Ученые разработали целый арсенал средств для борьбы с этим недугом — от слуховых аппаратов до медикаментозных препаратов. Но при некоторых патологиях их использование не слишком эффективно. В таких случаях на помощь приходит кохлеарный имплантат. Это устройство превращает электрические импульсы, поступающие от внешнего микрофона, в сигналы, передаваемые прямо на слуховой нерв и дающие человеку возможность снова воспринимать звуки.

Образец кохлеарного имплантата

Среди тех, кто стоял у истоков этой технологии, был инженер NASA Адам Киссе, который сам страдал от нарушения слуха. В 1970-х он входил в состав группы, занимавшейся созданием кораблей многоразового использования Space Shuttle. Ключевая особенность новых космических аппаратов заключалась в том, что они были полностью «цифровыми». В конструкции традиционных самолетов той эпохи все еще активно использовались механические рычаги, тяги и тросовые проводки. Они обеспечивали прямую передачу «сигналов» от пилота к управляющим поверхностям. Шаттл же имел инновационную электродистанционную систему управления, в которой все команды передавались с помощью электрических импульсов.

Такой же принцип Киссе использовал для создания электронного слухового имплантата. Он занимался его разработкой в течение трех лет, тратя на это обеденные перерывы и все свободное время. В 1977 году NASA помогла ему получить патент на новаторскую технологию, в дальнейшем сыгравшую важнейшую роль в появлении современных кохлеарных имплантатов. За свои заслуги инженер получил награду Space Act Award и был введен в Зал славы организации Space Foundation.

Ночные контактные линзы

Уже после первых долговременных орбитальных полетов ученые выяснили, что нахождение в невесомости снижает остроту зрения. Неудивительно, что офтальмологические исследования стали одним из приоритетных направлений в сфере космической медицины.

В 1993 году компания Paragon заключила соглашение с NASA на проведение трех экспериментов на борту шаттлов. Их целью было исследование поведения полимеров в невесомости. Ученые надеялись, что полученные результаты позволят разработать процесс создания нового типа контактных линз, предназначенных для ночного времени.

Ставка на космос сработала. Собранные в ходе орбитальных исследований данные действительно позволили создать ортокератологические линзы, способные изменять форму роговицы во время сна. Суть концепции такова: человек надевает их на ночь, а когда утром снимает — зрение улучшается и уже не нужно пользоваться очками в течение дня. Другое преимущество таких линз состоит в том, что они пропускают кислород и при этом не содержат воды. Поэтому в них не накапливаются отложения. Кроме того, в отличие от мягких линз, они менее чувствительны к разрушительному воздействию бактерий.

Бесконтактные термометры

Слово «термометр» у многих ассоциируется с классическим ртутным градусником, который использовался дома и в поликлиниках многие десятилетия. Но сейчас они активно заменяются инфракрасными термометрами, позволяющими не только значительно ускорить процесс измерения температуры, но и делать это, избегая непосредственного контакта с человеком. Согласитесь, последнее обстоятельство достаточно важно, особенно в условиях пандемии.

Но мало кто задумывается о том, что бесконтактные термометры основаны на технологии, разработанной для нужд NASA. Очевидно, тогда она предназначалась не для измерения температуры человеческого тела, а для анализа инфракрасного излучения далеких звезд и планет Солнечной системы. Однако, как и в случае с другими вышеупомянутыми примерами, со временем эта технология нашла новое применение в медицине, на которое вряд ли рассчитывали ее творцы.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Как в ранней Солнечной системе были распределены металлы
Земная атмосфера способна защитить нас от близкой вспышки сверхновой
Они среди нас: ученые Гарварда предполагают, что пришельцы маскируются под людей
NASA потратит 19,5 млн долларов на запуск фальшивой звезды
Марсоход Perseverance доехал до Светлого ангела
Путешествие к Марсу ценой почек: организм человека не выдержит межпланетный перелет
В Англии экоактивисты облили краской древнюю обсерваторию
Кратеры и ржавчина: TGO сфотографировал богатый металлами участок на Марсе
Темой международного хакатона NASA в 2024 году станет Солнце
Красные и коричневые карлики: Очень Большой телескоп нашел скрытые спутники ярких звезд