În anul 1609 Galileo a inventat telescopul și a văzut pentru prima oară cosmosul într-un mod cu totul nou. Această descoperire a infirmat teoria că Pământul se află în centrul Universului și a demonstrat că planeta noastră, la fel ca și celelalte, se rotește în jurul Soarelui, realitate care până atunci a fost imposibil de observat direct. IBM Research are ambiția de a se plasa în această tradiție a inovațiilor, fie că este vorba de noi dispozitive tehnologice sau de noi instrumente software, pentru a descoperi realitatea înconjurătoare, de la nivelul nanoscopic la cel macroscopic.
Laboratoare medicale într-un cip
În următorii cinci ani, noi laboratoare medicale într-un cip vor funcționa ca niște "nanodetectivi" ai bolilor, monitorizând chimia fluidelor organismului și avertizându-ne imediat dacă avem nevoie să mergem la medic pentru un consult detaliat. Obiectivul cercetătorilor este de a include pe un singur cip din silicon toate procesele necesare pentru a analiza o maladie, procese care în mod normal sunt desfășurate într-un laborator de biochimie.
În prezent, detectarea cât mai timpurie a unei afecțiuni este de o importanță crucială. În majoritatea cazurilor, cu cât un diagnostic este pus mai devreme, cu atât mai mari sunt șansele de vindecare sau de ținere sub control a maladiei. Cu toate acestea, maladii precum Parkinson sau cancerul pot fi foarte greu de diagnosticat atât timp cât nu prezintă simptome clare. Informații exacte cu privire la starea sănătății pot fi extrase din minuscule bioparticule aflate în fluidele corporale precum saliva, lacrimile, sângele, urina și transpirația. Tehnologiile medicale existente pot capta și analiza cu foarte mare greutate aceste bioparticule ce sunt de mii de ori mai mici decât diametrul unui fir de păr uman.
Peste cinci ani, tehnologia pentru laboratoare medicale într-un cip ("lab-on-a-chip") poate fi integrată, în mod convenabil, într-un dispozitiv portabil sau păstrat la domiciliu, care să le permită oamenilor să-și măsoare cu regularitate prezența anumitor biomarkeri în organism, în mici cantități de fluide corporale și să transmită aceste informații pentru păstrare în cloud, de unde pot fi accesate și analizate fie de pacienți, fie de medici. Odată ajunse în cloud, aceste informații pot fi analizate împreună cu altele, obținute în timp real de la dispozitive care fac parte din Internetul lucrurilor (IoT), de către sisteme automate dotate cu inteligență artificială (AI).
Analizate împreună, aceste seturi de date ne vor oferi o perspectivă foarte exactă asupra stării noastre de sănătate și ne vor alerta încă de la primele manifestări ale unor probleme, ajutându-ne să stopăm bolile înainte să se agraveze.
În cadrul IBM Research, cercetătorii dezvoltă o nanotehnologie "lab-on-a-chip" care poate separa și izola bioparticule foarte mici, cu diametrul de până în 20 de nanometri — o scară la care se deschide accesul spre ADN, virusuri și exosome (vezicule celulare prezente în fluidele organismului). Analiza acestor particule poate identifica semnele unor boli chiar înainte ca respectivele boli să prezinte simptome. Această tehnică este cunoscută sub denumirea de "biopsie lichidă" și este concepută să fie mai accesibilă, mai confortabilă și convenabilă decât biopsia tradițională sau decât alte metode de diagnoză a cancerului și altor maladii grave.
Cu cât o maladie este diagnosticată mai devreme, cu atât cresc șansele de a fi vindecată sau ținută sub control. Spre exemplu, în cazul cancerelor de sân și de prostată, detecția lor atât timp cât se află încă în stadiul 1 de evoluție aproape că asigură o rată a supraviețuirii de 100% pentru următorii 5 ani. Descoperite în stadiul 4, rata de supraviețuire pentru următorii 5 ani scade la aproape 26% pentru cancerul mamar și, respectiv, la 28% pentru cel de prostată.
Din acest moment este foarte important să identificăm eventualele boli cât mai devreme, deși majoritatea oamenilor nu ajung la doctor decât după ce prezintă simptome, ceea ce înseamnă că maladia este deja avansată. Tehnologiile de diagnoză din prezent, așa cum sunt mamogramele, sunt deseori inconfortabile, inconvenabile și destul de inexacte.
"Acum aproape 10 ani am înțeles că incredibila expertiză și resursele de micro și nanotehnologie de care dispunem la IBM pot fi folosite pentru studii avansate în domeniul secvențierii ADN. În urmă cu aproximativ 3 ani, echipa mea și cu mine am început să ne gândim cum să folosim nanotehnologia pentru a obține noi dispozitive și modalități de diagnoză, care, asemenea detectivilor aflați în căutarea indiciilor, pot analiza fluidele corporale pentru a identifica eventualii biomarkeri nanoscopici caracteristici diferitelor boli încă din primele stadii de evoluție ale acestora. Astfel de dispozitive pot îmbunătăți foarte mult șansele pacienților și pot avea contribuții majore în domenii ale medicinei precum oncologia, bolile infecțioase și împotriva bolilor neurodegenerative", susține Gustavo Stolovitzky, director de programe în cadrul Translational Systems Biology and Nanobiotechnology de la IBM Research .
Citește continuarea pe www.agerpres.ro.
Lasa un raspuns