Tehno
StoryEditor

Spajanje čovjeka i stroja: Zlatom se tetoviraju stanice, zaslon se pali u mozgu

07. Listopad 2023.

Tetovaža s kože probila se do tjelesnih stanica, a novi majstori tetoviranja znanstvenici su koji se umjesto bojom koriste zlatom. Riječ je o revolucionarnoj tehnici litografije nanootiska kojom su znanstvenici na stanice fibroblasta živih mišjih embrija utisnuli zlatne nanotočkice i nanonožice. Taj pokušaj znanstvenog spajanja čovjeka s tehnologijom najvjerojatnije će omogućiti stvaranje bioničkih uređaja, biosenzora... Time je znanstvena fantastika postala stvarnost, a najzaslužniji za to je znanstvenik sa Sveučilišta Johns Hopkins David Gracias, voditelj istraživačkog tima, koji vjeruje da će njegova tehnika tetoviranja stanica donijeti velike promjene u zdravstvu.

– Želimo imati senzore za daljinsko praćenje i kontrolu pojedinačnih stanica i njihove okoline u stvarnom vremenu. Kada bismo imali tehnologiju za praćenje zdravlja izoliranih stanica, možda bismo mogli dijagnosticirati i liječiti bolest mnogo prije nego što se cijeli organ ošteti – izjavio je Gracias.

Malo stakla, malo želatine…

Znanstvenici se u posljednje vrijeme trude povezati elektroniku s ljudskom biologijom, što nije jednostavno, te se suočavaju s brojnim preprekama, a jedna od najvećih je nekompatibilnost živog tkiva s proizvodnim tehnikama za izradu elektronike. Iako postoje načini da stvari budu male i fleksibilne, često se upotrebljavaju jake kemikalije, visoke temperature ili vakuum koji uništavaju živo tkivo ili meke materijale na bazi vode. Graciasov istraživački tim primijenio je litografiju nanootiska poput korištenja žiga za utiskivanje uzoraka mjerenih nanometrikom u živu stanicu.

To je vrlo složen proces u kojemu zlatni uzorak treba prenijeti i prilijepiti na živo tkivo. Znanstvenici su to učinili tako što su najprije otisnuli zlato u nanomjeri na silikonsku pločicu presvučenu polimerom koji se poslije otopi kako bi se uzorak mogao prenijeti na tanke staklene filmove te je tretirali biološkim spojem cisteaminom i obložili hidrogelom. Potom se uzorak ukloni sa stakla i tretira želatinom prije nego što se prebaci u stanicu fibroblasta, a hidrogel se na kraju otopi. Cisteamin i želatina pomažu zlatu vezati se uza stanicu i ostati ondje šesnaest sati, a ne ugroziti ostale stanice. Ista je tehnika uspješno primijenjena i za pričvršćivanje nizova zlatnih nanožica na ex vivo mozgove štakora.

– Pokazali smo da možemo pričvrstiti složene nanouzorke na žive stanice i održati ih živima. Vrlo je važno da stanice s tetovažama mogu živjeti i kretati se jer često postoji velika nekompatibilnost između živih stanica i metoda kojima se inženjeri koriste za izradu elektronike – izjavio je Gracias.

Tehnika litografije nanootiska jednostavna je i jeftina, što može pomoći u razvoju elektronike poput elektroda, antena i elemenata koji se integriraju ne samo sa živim tkivima već i s hidrogelovima i drugim mekim materijalima.

– Očekujemo da će ovaj proces izrade nanouzoraka, u kombinaciji s raznim vrstama materijala i standardnim tehnikama mikroproizvodnje poput fotolitografija i litografija e-zrakom, omogućiti razvoj novih supstrata za stanične kulture, biohibridnih materijala, bioničkih uređaja i biosenzora – izjavio je Gracias.

Od supstrata do biosenzora

No nije to jedini pokušaj ulaženja tehnologije u ljudsko biopolje. Umjetna inteligencija (AI) omogućila je neslućeni razvoj implantabilne tehnologije i bioinženjeringa koji će preoblikovati ljudsko tijelo u simbiozu sa strojevima i umjetnom inteligencijom. Omogućit će to putovanje od AI-ja do AGI-ja (artificial general intelligence/umjetne opće inteligencije), koji će moći obavljati bilo koji posao koji obavlja čovjek.

Potaknuti velikom pojavom generativne umjetne inteligencije i niza drugih aplikacija umjetne inteligencije, stručnjaci koji sudjeluju u novom istraživanju Pew Research Centera očekuju veliki digitalni napredak u mnogim aspektima života do 2035. godine, posebice u zdravstvu i obrazovanju. Predviđaju svijet u kojem se: lijekovi smišljaju u digitalnim prostorima, a personalizirana medicinska njega daje pacijentima upravo ono što im je i kada potrebno, ljudi nose pametne naočale i slušalice koje ih povezuju s drugim ljudima, stvarima i informacijama oko njih, sustavi umjetne inteligencije mogu potaknuti na produktivne razgovore temeljene na činjenicama i gdje će se postići napredak u zaštiti okoliša i klimatskim mjerama.

Primjerice, američka neurotehnološka kompanija Neuralink, koju je osnovao Elon Musk i koja razvija implantabilna sučelja mozak-računalo, najavila je najnovije postignuće – novi implantabilni uređaj koji omogućuje komunikaciju između ljudskog uma i stroja. Povezat će se s tisućama neurona u mozgu te moći bilježiti aktivnost tih neurona, obrađivati signale u stvarnom vremenu i prevesti namjeravane pokrete izravno u kontrolu vanjskog uređaja.

Drugi primjer povezivanja tehnologije i čovjeka ogleda se u redefiniranju ljudskog vida naočalama za proširenu stvarnost (AR), koje kombiniraju AI i nosivu tehnologiju.

Alternativa mobitelima

Nova generacija AR naočala bit će dostupna 2024., a omogućit će sve od prijevoda jezika u stvarnom vremenu do prepoznavanja lica te redefinirati način na koji vidimo svijet. AR/VR uređaji budućnosti pružit će personalizirana, dostupna i dobro dizajnirana iskustva. Stručnjaci najavljuju da će AR naočale s LTE mogućnostima za koju godinu postati alternativa pametnim telefonima. Egzoskelet, robotizirano odijelo s kacigom, pokretan umjetnom inteligencijom, znatno je napredovao otkako je prvi put predstavljen na Svjetskom nogometnom prvenstvu u Brazilu održanom 2014. godine. Tada se nepokretni mladić koristio egzoskeletom koji je pokrenuo snagom misli kako bi napucao nogometnu loptu. Inovirana verzija korisnicima omogućuje izvanrednu snagu, izdržljivost i agilnost te se očekuje da će ti nosivi uređaji revolucionirati zdravstvo i hitne službe.

No to nije ni izbliza ono čemu ćemo svjedočiti. Naime, predviđa se da će nova tehnologija 2026. svijetu podariti ‘globalni mozak‘ koji će omogućiti spajanje ljudi i umjetne inteligencije s pomoću mreže nosivih i implantabilnih uređaja pokretanih umjetnom inteligencijom, što bi moglo utjecati i na kreativnost. Jedna od prednosti povezanosti umjetne inteligencije s čovjekom je i produljenje životnog vijeka i poboljšanje zdravlja jer se očekuje da će nosivi i implantabilni uređaji pokretani umjetnom inteligencijom već do 2027. preoblikovati zdravstvenu industriju te znatno poboljšati cjelokupno zdravlje od praćenja vitalnih znakova do otkrivanja i liječenja bolesti u najranijoj fazi.

Ljudska sučelja

Umjetna inteligencija omogućit će i razvoj bioinženjerskih organa bioispisom s pomoću umjetne inteligencije kojim će se stvarati personalizirani organi usklađeni s jedinstvenim biološkim sastavom pacijenta, što će uvelike povećavati uspješnost transplantacije.

Jedna od novosti spajanja ljudskog tijela i tehnologije bit će – integrirana ljudska sučelja, što će eliminirati potrebu za zaslonima, mobitelima i monitorima jer će se uređaji vođeni umjetnom inteligencijom izravno integrirati u ljudsko tijelo. Te će napredne tehnologije omogućiti ljudima intuitivniju i bolju interakciju s digitalnim svijetom, od pristupa informacijama do komunikacije s drugima – glasom. I to nije sve, napredak u genetičkom inženjeringu promijenit će razumijevanje ljudske biologije i omogućiti sekvenciranje i uređivanje gena, čime će se otkriti i ispraviti genske abnormalnosti, spriječiti nasljedne bolesti te optimirati osobine. No ne dijele svi stručnjaci oduševljenje spajanjem tehnologije i ljudskog tijela iako su svjesni njezina pozitivnog utjecaja na zdravlje. Čak 42 posto stručnjaka izjavilo je da su jednako uzbuđeni i zabrinuti zbog evolucije spajanja ljudi s tehnologijom koja se očekuju do 2035. godine. Njih 37 posto više je zabrinuto, a samo 18 posto ih se veseli tome.

Društvene razlike

Sociologinja Mary Chayko, profesorica komunikacije i informacija na Sveučilištu Rutgers i autorica knjige ‘Superconnected‘, izjavila je da će komunikacijska tehnologija kako bude napredovala omogućiti ljudima učenje jednih od drugih u sve raznovrsnijim, višestranim, široko rasprostranjenim društvenim mrežama.

– Moći ćemo rasti zdraviji, sretniji, obrazovaniji i povezaniji. Razvoj digitalnih sustava koji su vjerodostojni, sigurni, jeftini i jednostavni za korištenje potaknut će sve vrste inovacija i mogućnosti zapošljavanja. Ako imamo te vrste mreža i upotrebljavamo ih koliko možemo, imat ćemo sredstva i alate za oblikovanje društva u kojem želimo živjeti – izjavila je Chayko.

No znanstvenik za kibernetičku politiku i sigurnost u Centru za međunarodnu sigurnost i suradnju Sveučilišta Stanford Herb Lin izjavio je da će povezivanje čovjeka i tehnologije stvoriti još veće društvene razlike. No isto tako i da se nada da ljudska mudrost i volja za djelovanjem neće toliko zaostati da se ne bude moglo učinkovito odgovoriti na najgore od novih izazova koji prate inovacije u digitalnom životu. Lin tvrdi da je najgori vjerojatni ishod taj što će ljudi razviti previše povjerenja i vjere u korisnost aplikacija digitalnog života i postati sve više zbunjeni između onoga što žele i onoga što im je potrebno. Rezultat će biti da će društveni moćnici upotrijebiti nove aplikacije za ostvarivanje još veće moći nad na ostalima. 

23. lipanj 2024 18:05