В этом интервью наши посетители задали ряд вопросов по наномедицинской тематике Роберту Фрайтасу. Роберт Фрайтас — ведущий мировой ученый в области наномедицины. Им разработан ряд наноустройств, которые в будущем смогут работать внутри человеческого организма, борясь с болезнями и продлевая жизнь. Ниже приводятся вопросы наших читателей и ответы на них.

 

Мировой ученый в области наномедицины Роберт Фрайтас отвечает на вопросы читателей

(сайт Роберта Фрайтаса — http://www.rfre­itas.com/)

 

Дмитрий Рязанов, имморталист и администратор сайта Bessmertie.ru (http://www.bes­smertie.ru):

«Интересно Ваше мнение, когда будет осуществлён первый эксперимент на каком-либо животном, который покажет способность наномедицины существенно продлевать жизнь целого организма? А может, такие эксперименты уже были на червях, фруктовых мушках, мышах и т.п?»
"Биотехнологии, геномика и генная инженерия помогут устранить большинство причин старения человеческого организма, это произойдет уже в течение следующих десятилетий. Однако можно сказать с уверенностью, что наномедицина, использующая нанороботов, сможет полностью устранить старение организма. Если бы мои коллеги и я получили достаточные ресурсы (персонал и финансирование) для развития молекулярных нанотехнологий применительно к медицине, то мы бы решили проблему старения уже через 20—30 лет. Но при текущем положении дел это займет больше времени.

Вы можете прочесть, что я писал по этому поводу в лекции «Смерть -это возмутительно!», слайд 69, ссылка: http://www.rfre­itas.com/…nOu­trage.htm".*

 

Николай (аспирант, 26 лет, увлекается нанотехнологиями):

«Сможет ли человек с искусственной кровеносной системой управлять при помощи "силы мысли» некоторыми (не жизненно важными) ее параметрами? Например, мысленно отдать приказ респироцитам принудительно выбросить в кровь на 10% больше кислорода, чем нужно, или даже приказать несколько перестроить стенки собственных кровеносных сосудов? А также мысленно управлять метаболизмом?"
«Есть много способов связи с наноустройствами, находящимися в человеческом теле (при этом возможна коммуникация как от наноробота к лечащему врачу или пациенту, так и наоборот — от человека к нанороботу). Это детально описано в разделе 7.4 моей книги "Nanomedicine, Vol. I» : http://www.na­nomedicine.com/NMI/ 7.4.htm (ссылка на онлайн-версию).

Некоторые из этих методов основываются на прямом обмене данными между нанороботами и нейронами головного мозга (или другими нервными клетками). Одна из моих любимых идей — окулярная передача данных, в которой нанороботы, подключенные к каждой клетке радужной оболочки глаза, позволяют вести контроль за полем зрения пациента в реальном времени (представьте себе возможности такой > системы!); >прочесть об этом можно здесь: http://www.nanomedici­ne.com/NMI/7.4­.6.5.htm*

Нанороботы также смогут обмениваться данными с живыми клетками, включая нервные клетки. Они смогут «вставлять» новые сигналы, которых не существует в обычной передаче данных между клетками; гасить или изменять сигналы, проходящие через отдельные клетки и нервные волокна; или, что еще интереснее, передавая определенный сигнал, вызывать цепь ответных ракций в человеческом теле. Так можно будет создать новые сложные рефлексы, которых в природе не существует. Онлайн прочесть об этом можно здесь: http://www.na­nomedicine.com/NMI­/7.4.5.4.htm*

Отдавать «мысленные команды” нанороботам будет сложно, но, в принципе, возможно. Некоторые нанороботы смогут воспринимать "мысленные команды». Подробно прочесть о коммуникации нанороботов in vivo можно здесь: http://www.na­nomedicine.com/NMI­/7.4.2.htm, и про связь пациента с нанороботами — http://www.na­nomedicine.com/NMI­/7.4.2.6.htm. Как только нанороботы получат команду, они смогут ее исполнить, если, конечно, она возможна физически. Управление метаболизмом с помощью нанороботов физически возможно, поэтому можно сказать, что и мысленное управление им с помощью наноустройств тоже возможно."

Роберт Фрайтас

 

Александр Оликевич, Президент Молодежного Научного Общества (http://www.mno­.ru), директор компании Nanotechnology News Network (http://www.na­nonewsnet.ru):

«Что может сделать русская молодежь для того, чтобы получить образование в области наномедицины?»

«Я не знаком детально с российской системой образования, поэтому не могу сказать, какие конкретные шаги возможны в вашей стране. Но, в общем, я думаю, что молодые люди, заинтересовавшиеся молекулярной нанотехнологией, включая медицинскую наноробототехнику, должны быть специалистами в нескольких отраслях — химии, физике, биохимии, физической химии, механике, вычислительной химии, биологии, робототехнике, медицине и т.д. Практическая наномедицина, которая появится только через 10—20 лет, будет мультидисципл­инарной отраслью. Конечно, вы должны иметь специальность, быть хорошим специалистом. Но чем глубже будут ваши знания, тем ценнее вы будете для команды исследователей. Помните: нанороботы должны состоять из миллиардов атомов, поэтому их проектирование и построение потребует усилий команды специалистов. Каждая конструкция наноробота потребует объединения усилий нескольких исследовательских коллективов, состоящих из тысяч специалистов. Для проектирования и построения самолета Boeing 777 работали много команд во всем мире. Наномедицинский робот будущего, состоящий из миллиона (или даже больше) рабочих частей, по сложности конструкции будет не проще конструкции самолета Boeing 777.»

 

Дмитрий Лещев, сотрудник Центра Перспективных Исследований СПбГПУ (www.spbcas.ru):

«Когда я читал 3 главу книги "Наномедицина» Роберта Фрайтаса, то заметил некое несоответствие. Речь идет о точности построения молекулярных нанорецепторов. В частности, речь идет о разделе 3.5.

Цитаты:

«Поэтому оказывается, что средний атом внутри типичного белкового рецептора осциллирует на 0,1 нм каждые 10^-12 с, хотя часто остатки с длинными боковыми цепями (например, аргинин, лизин) имеют гораздо большие среднеквадрат­ические отклонения, чем в среднем. Тогда среднеквадрат­ическое значение смещения каждого атома составляет 0,008 нм каждые ~ 1*10^-14 с (для алмазоподобных структур)».

И далее:

«Тепловые колебания в алмазоподобных стержнях длиной 10 нм составляют около 0,01 нм при ширине стержня 1 нм, около 0,02 нм при ширине 0,4 нм и около 0,10 нм при ширине 0,3 нм. Однако возможно создание компонентов с еще более узкими диапазоном размеров. При соединении этих стержней, выровненных на одном конце, можно построить алмазоподобную структуру, размерами 0,002 нм, которая при 310 К подвергнется тепловым колебаниям на 0,01 нм или чуть более».

 

Вопрос: если последний атом в структуре колеблется сам по себе на 0,01 нм, то зачем строить структуру с точностью до 0,001 нм? При этом как бы мы не закрепляли атомы рецептора, мы не сможем остановить колебания и вращение в самом лиганде, то есть рецептор, будучи «очень точным», не сможет захватить лиганд, который свободно вращается и колеблется. Зачем нужна такая точность в построении рецептора?

Данный «запас точности» физически не обоснован. Все более-менее разумные модели предполагают, что молекулы кислорода и азота при комнатной температуре — шары, так как они быстро вращаются. А Роберт считает их цилиндрами, радиус которых можно зафиксировать с точностью до 0,01нм и отделить О₂ от N₂ по размеру! Но во-первых, надо понизить энтропию (чтобы молекула перестала вращаться — об этом ни слова), а во-вторых, предварительно захватить эту молекулу на химически активный сайт (как происходит в гемоглобине и клубеньках бобовых культур). А если мы захватили, то зачем нам точность в размерах и т.д. То есть для малых молекул проще сделать химический рецептор, а для больших, в силу колебаний, точный размер вообще не играет роли, поскольку они «дышат», изгибаются и т.д. (лиганд тоже может подстроится под структуру рецептора). Нет никакого смысла бороться за эти сотые нанометра — а так как это другой порядок, это вызывает кучу технических проблем, решению которых посвящаются целые разделы книги. А главное, борьба за этот излишний порядок точности вызывает много чисто методических проблем: приходится использовать цифровые воксели вместо аналоговых координат и геометрии, что порождает проблемы с хранением информации о структуре и т.д."