Обычно  при выборе протеза обращают самое  пристальное внимание на будущие  физические нагрузки пациента и на вес его тела.

    С помощью высококачественного протеза  человек сможет жить, как и прежде, практически не ощущая неудобств, и  даже выполнять ремонт в доме, закупать кровельные материалы и делать другие виды силовых работ.

    Чаще  всего все отдельные детали протеза делают из самых прочных материалов, к примеру, из титана или легированной стали.

    Если  человек весит до 75 кг, то ему подбирают  более лёгкие протезы из других сплавов. Существуют небольшие модули, специально разработанные для детей от 2 до 12 лет. Для многих людей с ампутацией стало настоящим спасением появление протезно-ортопедических компаний, которые выполняют протезы под заказ для рук и ног, изготавливают корсеты, стельки, ортопедические аппараты.

    Протезы для рук должны обладать всеми  нужными свойствами, к примеру, функцией закрытия и открытия кисти, удержания и выпускание из рук любой вещи, и у протеза должен быть вид, который как можно точнее копирует утраченную конечность. Существуют активные и пассивные протезы рук.

    Пассивные только копируют внешний вид руки, а активные, которые делятся на биоэлектрические и механические, выполняют гораздо больше функций. Механическая кисть довольно точно копирует настоящую руку, так что любой человек с ампутацией сможет расслабиться среди людей, а также сможет брать предмет и выпускать его. Бандаж, который крепится на плечевом поясе, приводит кисть в движение.

    Биоэлектрический  протез работает благодаря электродам, считывающим ток, который вырабатывается мускулами во время сокращения, сигнал передаётся на микропроцессор и протез движется. 
 

Искусственные кровеносные сосуды. Стадия разработки: подготовка экспериментов  на людях

    Ученые  недавно разработали искусственные  кровеносные сосуды, используя коллаген, выделяемый из шкуры...лосося. Использования  коллагена из лосося абсолютно безопасно, поскольку современная наука не знает ни одного вируса, который способен передаваться от лосося человеку (в отличие от коллагена, выделяемого из шкур коров, использование которого было признано небезопасным из-за возможности заражения коровьим бешенством). Пока эксперименты проводятся на животных, однако ученые готовятся к экспериментам на людях. Исследователи уверены, что созданные ими биоматериалы можно будет использовать для замены поврежденных кровеносных сосудов человека.

Искусственный глаз - на подходе?

    Миллионы  людей во всем мире страдают от различных  заболеваний органов  зрения. Научиться  бороться с этими  заболеваниями, исправить  дефекты зрения - эти задачи требуют  усилий не только врачей, но и физиков, и химиков, и технологов. Современное развитие высоких технологий дает надежду на исцеление многим из тех, кто сегодня не в состоянии воспринимать мир во всех его красках.

    Глаз - один из самых сложно устроенных органов  человека. Напомним кратко его строение. Оптическая система глаза образуют выпуклая роговая оболочка, служащая внешним слоем, зрачок, играющий роль диафрагмы, хрусталик и прозрачное стекловидное тело, заполняющее глазную камеру. Эта оптическая система дает изображение рассматриваемых предметов на внутренней поверхности глазной камеры, которую выстилает сетчатка. Сетчатка представляет собой сложную структуру, состоящую из нескольких слоев нервных клеток разного типа и разного назначения и играет роль приемника излучения. Непосредственно светочувствительными являются так называемые рецепторные клетки - колбочки и палочки, заложенные в последнем слое сетчатки. Именно в палочках и колбочках свет вызывает первичное раздражение, которое превращается в электрические импульсы, передающиеся в конечном итоге в кору головного мозга.

    В прошлом веке офтальмологи добились впечатляющих успехов, научившись пересаживать отдельные фрагменты глаза пациентам (либо от умерших людей, либо имплантируя  искусственные материалы). Очень  большое влияние на развитие офтальмологии оказали появившиеся 40 лет назад лазеры, а также создание новых синтетических полимерных материалов. В частности, лазеры используют для проведения различных разрезов и сшивания кровеносных сосудов.

    Другая  распространенная операция - замена хрусталика, почти полностью утратившего прозрачность в результате развития катаракты, на искусственный полимерный протез, Существуют также материалы, заменяющие роговицу и стекловидное тело. Тем не менее, многие проблемы остаются до сих пор нерешенными. Здесь мы расскажем о самых последних достижениях и идеях, которые могут оказать неоценимую пользу в возвращении зрения тысячам людей.

    Американские  исследователи из штата Виргиния разрабатывают уникальный способ лечения  поврежденной или отслоившейся сетчатки. При отслоении сетчатки разрывается связь между приемником излучения и нервными клетками, что в результате может привести к полной слепоте. Сейчас, чтобы вернуть сетчатку на место, используют силиконовую жидкость. Исследователи из университета штата Виргиния во главе с доктором Джуди Райфл (Judy Riffle) приступили к испытаниям на животных нового варианта терапии с силиконовой жидкостью, куда введены частицы ферромагнитных материалов. Получаемая таким способом жидкость с магнитными свойствами позволяет регулировать процесс приживления отслоившейся сетчатки, сделать его более точным, поскольку теперь появилась возможность направить жидкость в нужный участок глазного дна. Разработка магнитной жидкости заняла почти десять лет. Основу ее составляет полидиметилсилоксан, в котором находятся во взвешенном состоянии мельчайшие (масштаба нескольких нанометров) частицы металлического кобальта или магнетита (оксида железа). Под действием внешнего магнитного поля жидкость можно перемещать в нужном направлении. Ученым удалось добиться очень многого - созданы наночастицы контролируемого размера, сама жидкость является биосовместимой, получены первые положительные результаты, однако широкое применение магнитных жидкостей в офтальмологии может начаться лишь после дополнительного клинического испытания с участием реальных пациентов.

    Еще одна группа американских исследователей, из штата Нью-Мексико, работает над  другой проблемой - созданием искусственного мускула, сжимающего глазное яблоко и тем самым меняющего кривизну внешней поверхности глаза. Мускул пришивается к склере, белочной оболочке глаза, находящейся непосредственно за прозрачной роговицей. Сокращение искусственного мускула управляется внешним устройством размером со стандартный слуховой аппарат. Сокращение приводит к удлинению глазного яблока, сетчатка тем самым отодвигается, и лучи, ранее фокусировавшиеся за ней (случай дальнозоркости), теперь будут попадать точно на сетчатку. Расслабление мускула приводит к обратному эффекту. Насколько сложно осуществить присоединение мускула к склере? Доктор Мохсен Шахинпур (Mohsen Shahinpoor), руководитель разработки, говорит, что это процедура уже вполне реальна - аналогичные операции используют при лечении отслоившейся сетчатки. Шахинпур утверждает также, что метод коррекции дальнозоркости с использованием искусственных глазных мускулов будет более гибким и имеет более широкие возможности, чем например, метод лазерной хирургии, где лазер применяют для нанесения разрезов на поверхности роговицы, в результате чего она меняет свою кривизну в меньшую сторону (этот метод пригоден только для лечения близорукости). Как будет работать искусственный мускул? Человек, у которого сильно развита дальнозоркость (а это случается почти у всех пожилых людей), будет включать небольшой аппарат, размещаемый за ухом, при этом генерируется магнитное поле, воздействующее на искусственный глазной мускул и приводящее к его сокращению. Если нет необходимости читать или делать работу, требующую фокусировки зрения на близких расстояниях, аппарат выключается.

    Самая интересная разработка, по-видимому, делается сейчас в космическом центре вакуумной  эпитаксии в Хьюстоне. Руководит  ей доктор Александр Игнатьев, профессор  университета штата Хьюстон. Название центра, на первый взгляд, не имеет никакого отношения к офтальмологии, тем не менее, исследования в этом центре могут привести к созданию искусственной сетчатки. Ученые в Хьюстоне экспериментируют с тонкими светочувствительными керамическими пленками. Светочувствительная керамика предназначена для замены поврежденных палочек и колбочек, которые, напомним, являются фоторецепторами, обеспечивающими к тому же возможность цветоразличения. Ранее ученые пытались имплантировать фотодетекторы на основе кремния, но они сильно токсичны и биологически несовместимы с тканями и жидкостями внутри глаза. В то же время, испытания керамических фотодетекторов показали их полную безвредность. При создании керамических фотодетекторов используется процесс вакуумной эпитаксии - послойное осаждение из вакуума отдельных атомов с образованием пленок с высокой степенью упорядоченности. Полученные таким способом керамические пленки имеют наилучшие оптические характеристики.

    Ученые  по существу использовали тот же процесс, который применяется при создании компьютерных микросхем. В результате были получены детекторы, состоящие из нескольких слоев керамических пленок, причем каждый детектор имеет размер в 5 микрон (что точно соответствует размеру колбочки), а вся искусственная сетчатка содержит около 100 тыс. таких детекторов. Для введения всей сборки в глаз ее прикрепляют к полимерному носителю размеров 1 х 1 мм. Приблизительно через две недели полимерный носитель полностью растворяется в глазу. Первая имплантация в глаз такой биоконструкции запланирована на этот год, и ученые надеются на успех своей разработки, хотя до сих пор остается невыясненным, как мозг воспримет электрические сигналы искусственных палочек и колбочек, поскольку пока не ясны величины возникающих на них электрических потенциалов. Возможно, мозгу придется приспособиться и заново научиться интерпретировать сигналы от такого протеза сетчатки. У исследователей, конечно, остается и множество других нерешенных вопросов, среди которых самые главные - проблемы точности воспроизведения оптического изображения при помощи новой биоконструкции и долговечность протеза сетчатки. Ответить на них можно только после проведения клинических испытаний.  
 
 
 
 

Заключение

    В данной работе были описаны искусственные органы. Это актуальная и необходимая для человечества тема занимает умы многих выдающихся учёных и до окончательного его решения пройдёт ещё немало времени. Тем не менее, какая-то часть пути уже преодолена, уже приоткрыт занавес тайн человеческого организма, уже есть удачные попытки пересадки органов, но их не так много как хотелось бы и, возможно, в будущем они приобретут более массовый характер. 
 
 

    Не  смотря на ряд проблем, связанных  с искусственными органами, операция по трансплантации этих органов в тело человека не представляет особых трудностей и является одной из самых успешных и благополучных. 
 
 

    Наука не стоит на месте, примером тому является сенсационная операция по трансплантации глаза, а так же первая удачная  модель сердца с искусственным желудочком. Конечно, технология изготовления и операций искусственных органов будет совершенствоваться, модифицироваться, существенно сократится время проведения трансплантации.

    Главный шаг уже сделан, притом удачный, пройдёт  ещё немного времени, по замене органа на искусственный, прежде чем эти операции станут рядовыми. 
 
 
 
 

«Дополнительные сведения»

    Искусственная грудь

    Искусственную грудь придумали отнюдь не американцы, а французы. Еще в середине XIX века француженкам, не удовлетворенным своими объемами, вставляли в надрезанную  грудь куски жира и воска. Жир  гнил, воск таял, женщины умирали.

    В 1961 году американцы изобрели жидкий силикон, который с энтузиазмом принялись  вводить прямо в нежное женское тело.

    История силикона длинная. Он был запрещен в  США несколько лет назад в  результате разразившегося скандала: одна пожилая дама обнаружила в груди новообразование и потребовала компенсации. Подключилось телевидение. Вслед за первой дамой все прооперированные женщины поступили так же, хотя ни у одной из них опухоль обнаружена не была. И компания, производящая силиконовые протезы, разорилась.

    Но  нет худа без добра: общественность потребовала досконального изучения силикона, и несколько научно-исследовательских  институтов уже пять лет его изучают. Теперь силикон - самый изученный  материал!

    ВИДЫ ОПЕРАЦИЙ

    Операции  по вживлению в грудь протезов делятся на несколько видов в зависимости от того, где будет сделан разрез, через который и будет введён протез. Способов введения протезов несколько:

    1) Под грудью. Его используют большинство хирургов мира из-за его надёжности, которая обеспечивается визуальным контролем за оперируемой областью. Хирургу помогают специальные инструменты, снабжённые лампочкой. При этом виде разреза легко остановить любое кровотечение, отделить мышечные ткани от тканей молочной железы, чтобы избежать ее повреждения.  
Областей закладки протеза две: под большой грудной мышцей и под молочной железой. Если молочная железа довольно развита и может скрывать протез, то он вводится непосредственно под нее. Так и происходит при разрезе под грудью.

    Такой вид операции предполагает еще одно важное условие: кожа и подкожная жировая клетчатка не должны быть слишком тонкими, чтобы контур протеза не просматривался.

    2) По ореолу вокруг соска (как при уменьшении груди). Способ очень эстетичный и не оставляет следов, но чтобы доставить протез в то место, где он должен находиться, хирург должен пройти через ткань молочной железы.  
Железа - сложный гормональный орган, имеющий внутри системы альвеолы (мешочки) и протоки, по которым в сосок течет молоко. При иссечении эти альвеолы и канальцы рубцуются как попало, и даже с помощью микрохирургии невозможно восстановить их целостность. В результате молоко встречает на своем пути рубцовую ткань, перекрывшую ему выход, что ведет к образованию кист и всех видов мастопатии.