הרובוטים שמגדלים מיני-איברים אנושיים במעבדות

הרובוטים שמגדלים מיני-איברים אנושיים במעבדות

במעבדות באוניברסיטת וושינגטון, תוכלו למצוא רובוטים המגדלים מיני-איברים מתאי גזע אנושיים. מדובר במערכת אוטומטית חדשה המסוגלת להפיק במהירות וביעילות מיני-איברים – שיאיצו את מדע הביו-רפואה[1].

באופן רגיל, כשחוקר רוצה לבחון תרופות או טיפולים על תאים מרקמה מסוימת – למשל, כליה – הוא צריך לגדל קודם את התאים במעבדה בצלחת הפטרי. אלא שהתאים גדלים על תחתית הצלחת ויוצרים רקמה דו-ממדית דקה, שאינה משקפת את המתרחש ברקמה התלת-ממדית המורכבת המתקיימת בגוף. בשנים האחרונות הצליחו חוקרים לגרום לתאי גזע להתפתח למבנים תלת-ממדיים הדומים יותר לאלו הקיימים בגוף, ומכונים מיני-איברים. חוקרים מסוגלים לבחון טיפולים שונים על המיני-איברים, ולהיות בטוחים יותר שהם אכן משקפים את המתרחש בגוף החי. ומי יודע? בהחלט ייתכן שבשנים הקרובות נוכל להתחיל גם להשתיל מיני-איברים בגוף החי, על מנת לפצות על נזקים שאירעו בשרירים, בכליות ואפילו במוח.

אבל יש בעיה אחת גדולה: לוקח הרבה מאד זמן ועבודה אנושית להפיק מיני-איברים. צריך לזרוע את התאים בצלחות הפטרי, להחליף את המדיום (סביבת המחיה הנוזלית המקיפה אותם) מדי יום, לעקוב אחר הצלחות ולוודא שאינן מזדהמות, ולזהות את תאי הגזע שמתחילים להתמיין למיני-איברים. זוהי עבודה יקרה ומייגעת – וככזו, היא גם פוגעת במחקר. חוקרים שרוצים, למשל, לנסות לחשוף את המיני-איברים למאות חומרים כימיים שונים, צריכים קודם להפיק אלפי מיני-איברים שכאלו בכוחות עצמם בזמן קצר – משימה שכמעט בלתי-אפשרית לביצוע מבלי שייפלו טעויות בדרך.

זו הייתה הסיבה למחקר החדש שהגיע מאוניברסיטת וושינגטון, ובו הדגימו חוקרים לראשונה מערכת אוטומטית לגמרי לגידול מיני-איברים. הרובוטים עשו, ובכן, הכל. הם זרעו את תאי הגזע בצלחות עם מאות באריות, וטיפחו את התאים בכל בארית ובארית לאורך 21 ימים, עד שאלו הפכו למיני-איברים המדמים את פעילות הכליות. כל צלחת שכזו הכילה אלפי מיני-איברים, והייתה מחייבת עבודה מאומצת של חוקר לאורך יום שלם. הרובוט, לעומת זאת, ביצע את העבודה בעשרים דקות – וביצע אותה מבלי מאמץ מיוחד, מבלי שיתעייף ומבלי שיעשה טעויות.

בזאת לא הסתיימה עבודתם של הרובוטים. חוקרים אחרים מאוניברסיטת מישיגן שיתפו פעולה עם החוקרים מאוניברסיטת וושינגטון, והראו כיצד מערכת רובוטית נוספת מסוגלת לעבור על רצפי הרנ"א שבתאים על מנת לזהות את סוגי התאים השונים שבמיני-איברים.

אוטומציה שכזו של המחקר אמורה לאפשר לחוקרים, כאמור, לבחון רעיונות רבים בקלות על מספר עצום של מיני-איברים. לא מפתיע, לפיכך, שעוד במהלך העבודה עם המערכת האוטומטית, הצליחו החוקרים לגלות דרך חדשה להגדיל את מספר כלי הדם במיני-איברים, על מנת שיהיו דומים יותר לכליות אמיתיות. הם גם ניסו לחשוף את המיני-איברים לחומרים שונים וגילו כי אחד מהם – בלביסטטין – גרם לנזקים לכליות במנגנון פעולה שיתחיל להיחקר עתה, ועשוי לספק לנו רמזים חשובים לגבי מחלות כליה שונות.

זו בדיוק הסיבה שהפיתוח הרובוטי מרגש כל-כך: הוא מאפשר לנו להאיץ את קצב ההתקדמות המדעית ולבצע ניסויים גדולים יותר, מהימנים יותר ומעניינים יותר. חוקרים שישתמשו ברובוטים מסוג זה יוכלו להפיק תוצאות שהיו דורשות בעבר שנים ארוכות של ניסויים, או פעולה משותפת של מעבדות מסביב לעולם. המערכות הרובוטיות הללו מראות לנו שקצב ההתקדמות המדעית אינו נותר על כנו, אלא ממשיך לגדול כל העת. למעשה, הוא נבנה על עצמו, מאחר וכל הבנה ופיתוח מדעיים וטכנולוגיים, יקצרו את משך הזמן הנדרש להפקת התובנות והפיתוחים הבאים.

הדבר המרגש השני הוא שאנו רואים כאן כיצד פרוצדורות מדעיות בעלות השלכות ביו-רפואיות שהיו עולות בעבר הון-תועפות, עוברות אוטומציה כך שניתן לבצע אותן בעלויות מגוחכות. טיפולים מורכבים בהנדסת רקמות דורשים כיום עבודה מאומצת מצד חוקרים ורופאים אנושיים, וכל העבודה הזו עולה לחולים הרבה מאד כסף תמורת הטיפול. במוקדם או במאוחר נצליח להעביר את הפרוצדורות האלו אוטומציה – ואז נראה גם ירידה משמעותית בעלויות הטיפול. כמובן, חברות התרופות לא יורידו את עלויות הטיפולים באופן מיידי (בסופו של דבר, הן צריכות לכסות את עלויות המחקר שהביא לפיתוח הטיפולים הללו, ולהרוויח קצת כסף על הדרך), אבל לאורך זמן, המחירים ירדו והטיפולים יתייעלו.

כך ששוב, העתיד – גם בתחום הרפואה – נראה מבטיח.

 


 

אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הרפואה בספריי המדריך לעתיד ו- "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

קישורים:

[1] https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180517123300.htm

השוודים עוברים לכלכלה של תגים תת-עוריים

השוודים עוברים לכלכלה של תגים תת-עוריים

אולריקה סלסינג, שוודית בת 28, לא נבהלה כשחשה את הדקירה בכף ידה במהלך מסיבה. המחט פילחה את העור בכף ידה השמאלית, והגיחה החוצה באותה עדינות בה נכנסה. אבל היא השאירה משהו מאחוריה: שבב זעיר מתחת לעור. אולריקה ידעה שהיא סומנה.

אבל היא סומנה מרצון, ועכשיו – סוף סוף – היא יכלה לנסוע ברכבת מבלי לשלם.

הסיטואציה הזו מוכרת לאלפי צעירים בשוודיה – 3,000, ליתר דיוק – שבשלוש השנים האחרונות החליטו להשתיל מתחת לעורם שבבים מזהים. השבבים מתקשרים עם ההתקנים האלקטרוניים מסביבם באמצעות טכנולוגיית NFC (Near Field Communication)[1], ומסוגלים לאחסן כמויות קטנות של מידע בתוכם. קטנות – אבל חשובות. השבבים מתחילים להפוך בשוודיה לסוג של תעודת זיהוי ביומטרית, באמצעותה ניתן לשלם בחנויות, לפתוח דלתות עם מנעולים אלקטרוניים, ואפילו לרכוש כרטיסים לרכבת. תיירים ברכבות בשוודיה יכולים לראות מדי פעם את הפקחים סורקים את ידיהם של הנוסעים – פעולה נוחה וחסכונית יותר, בוודאי, מלנקב כרטיס.

כל זה עשוי להיראות לנו מוזר, ואולי אפילו דיסטופי. אלא שמדובר בפרוצדורה רפואית פשוטה וכמעט נטולת-כאב, מהסוג שמבוצע כיום ב- "מסיבות השתלה" במהלכן מקבלים כל החוגגים את השבב התת-עורי, או אפילו בדוכני קעקועים. השבב אינו אמור לפגוע בבריאות המושתלים, וכל עוד מתבצעת הפרוצדורה באופן סטרילי כראוי, היא אינה אמורה לגרום לזיהום או לדלקת.

Jowan Osterlund (R), a piercings specialist and self-proclaimed champion of chip implantation, brushes off fears of data misuse and says if we carried all our personal data on us, we would have better control of their use (AFP Photo/Jonathan NACKSTRAND)

איש אינו חולק על העובדה שהשבבים הללו אינם אמורים להזיק לבריאות. אבל מדוע, אם כך, מתחילה מהפכת התיוג דווקא בשוודיה? זוהי השאלה המעניינת באמת – עם תשובה יוצאת-דופן: שוודיה נפטרת מהכסף המזומן. במהלך 2016, שני אחוזים בלבד מכל התשלומים התבצעו באמצעות כסף מזומן. אפילו בחנויות ברחוב ניתן למצוא שימוש בכסף מזומן רק בעשרים אחוזים מהתשלומים – מחצית מהמספר מלפני חמש שנים[2]. שלטים מופיעים במסעדות ובברים – "איננו מקבלים מזומן"[3]. אפילו הכמרים בכנסיות, כאשר הם מבקשים מהמתפללים תרומה בסוף התפילה ביום ראשון, אינם טורחים כבר להעביר את הקערה בין הנוכחים. במקום זאת, הם מציגים את מספר הטלפון שלהם בסוף התפילה, ומבקשים מהמאמינים להחליק את אצבעותיהם לאורך מסך הסמארטפון ולשלוח את התרומה באופן דיגיטלי[4].

השלטון מקדם את התנועה לצמצום השימוש בכסף מזומן, ובהתאם לכך – תומך גם בשבבים המאפשרים לאזרחים לשלם באמצעות העברת כף היד למול הסורק. מערכת הרכבות הלאומית מאפשרת לאזרחים לשלם על 'כרטיסים' ולהזדהות באמצעות כפות ידיהם בלבד, וקרוב לוודאי שמספר הולך וגדל של גופים יקבלו את התגים כאמצעי זיהוי מהימן בשנים הקרובות. לאזרחים, בקיצור, יש תמריץ טוב לעבור לתגים התת-עוריים.

הסיבה השנייה, לפי מאמר של ה- AFP, היא ששוודיה מובילה עולמית בשיתופיות מידע. האזרחים, כפי הנראה, אינם חוששים לשתף במידע אישי אודות עצמם. כולם רשומים במערכת הזהות הלאומית, ומסוגלים לגלות פרטים אישיים אחד על השני בשיחת טלפון אחת פשוטה לרשויות – למשל, לחשוף את משכורות חבריהם. בניגוד לחששותיהם של הדוגלים בפרטיות, נכון להיום נראה שהחברה השוודית מצליחה להחזיק מעמד גם במצב זה של שקיפות קיצונית. נכון – מספר גניבות הזהות בשוודיה עלה באופן דרמטי, אבל בהחלט אפשר לטעון שדווקא קיומו של השבב התת-עורי יכול למזער את האיום המסוים הזה[5].

שוודיה מספקת לנו, לפיכך, משקפת לעתיד. אנו יכולים לראות את עתיד ההשתלות והשינויים הגופניים, ולהבין שבני-אדם מוכנים בהחלט לשחק בגופם – להוסיף סיליקון, לשאוב שומן, להשתיל שבבים – אם הפרוצדורות בטוחות מבחינה רפואית ומביאות להם תועלת בחיי היומיום. המשמעות היא שככל שיגדלו התועלות המופקות משדרוג הגוף האנושי – כך נראה יותר ויותר אנשים מקבלים את התוספות הללו לגופם.

שוודיה מלמדת אותנו שכדי שהשבבים יגיעו גם למדינות נוספות, יש צורך בתמיכת הממשלה והשוק הפרטי על מנת לספק שירותים נלווים. אך חשוב לא פחות – האזרחים צריכים לתת אמון במערכת השלטון, ולהשתכנע כי המידע המוטבע מתחת לעורם אינו עומד לפגוע בהם. אני חושש שבישראל, לפיכך, עוד ארוכה הדרך עד שנסכים להשתיל את השבבים בגופינו.


 

כרגיל, אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הרפואה, הפרטיות והניטור בספריי המדריך לעתיד ו- "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

[1] https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%AA%D7%A7%D7%A9%D7%95%D7%A8%D7%AA_%D7%98%D7%95%D7%95%D7%97_%D7%90%D7%A4%D7%A1

[2] https://www.theguardian.com/business/2016/jun/04/sweden-cashless-society-cards-phone-apps-leading-europe

[3] http://business.financialpost.com/news/economy/no-cash-signs-everywhere-has-sweden-worried-its-gone-too-far

[4] https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-05-14/in-cashless-sweden-even-god-now-takes-collection-via-an-app

[5] https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-07-12/securitas-ceo-declared-bankrupt-after-his-identity-was-stolen

ארצות הברית נכנסת רשמית למהפכה האווירית השנייה

ארצות הברית נכנסת רשמית למהפכה האווירית השנייה

 

אם אתם עוקבים קבועים של הבלוג, אתם בוודאי כבר יודעים שיש לי תקוות גדולות לגבי עתיד הרחפנים בחברה האנושית. עוד כשכתבתי ב- 2015-2016 את ספרי "השולטים בעתיד", שילבתי בו פרק שלם על עתיד המרוחק מאיתנו כדי עשור אחד בלבד, ובו ניתן למצוא ענן של רחפנים בשמי כל עיר. הם יישאו משאות וחבילות ממקום למקום, יספקו שירותי רפואת חירום תוך דקות ספורות, ואפילו עשויים לספק שירותי תחבורה אוויריים (כפי שאובר כבר הבטיחה לספק[1]).

מסתבר שלא רק אני חושב על הדברים האלו, אלא גם ממשלת ארצות הברית, שהחליטה לאמץ את הרחפנים לחיקה. השבוע הודיע משרד התחבורה האמריקני שעשר ממשלות בארצות-הברית ישתפו פעולה עם הממשל הפדרלי ועם חברות פרטיות, במטרה להתחיל להשתמש ברחפנים למטרות שונות. ההתמקדות הראשונית תהיה בהפעלת רחפנים בלילה, בשינוע חבילות, בטיסות מעל אנשים ובטיסות למרחקים ארוכים.

עשר חברות נבחרו להוביל את שיתוף הפעולה בין העיריות, הממשלות והתעשייה. הנה כמה מהמיזמים היותר מעניינים שיתחילו לרוץ כבר השנה.

אובר וגוגל נערכות לשינוע אווירי

מנכ"ל אובר החדש הבהיר לאחרונה כי "אובר לא יכולה להתרכז רק במכוניות. היא חייבת להתרכז בתנועה."[2] ואובר עושה בדיוק את זה: מנסה למצוא דרכים חדשות לשנע חפצים ואנשים באופן היעיל ביותר – כולל דרך האוויר. עכשיו גילתה אובר שהיא תשתף פעולה עם עיריית סאן דיאגו, כדי להקים מערכת תחנות ונמלי תעופה זעירים לרחפנים בתוך העיר. בחודשים הקרובים יוכלו חלק מהתושבים בעיר להזמין מזון ממסעדות ולקבל אותו מהאוויר ישירות לפתח הדלת תוך פרק זמן שינוע בין חמש לשלושים דקות.

באופן דומה, רחפנים של חברת גוגל / אלפאבית ישנעו חבילות לקהילות בווירג'יניה, והחברה תבחן כיצד התושבים משתמשים בשירות[3]. אלא שהשאיפות של גוגל נראות צנועות יותר מאלו של אובר לטווח הרחוק, מכיוון שחברת המוניות הודיעה שבהמשך הדרך עשויה המערכת הראשונית שהיא מפתחת כיום, לשמש גם כבסיס לשירות המוניות המעופפות העתידי שלה. מנכ"ל החברה הבהיר ששירות המוניות המעופפות אמור להתחיל להיבחן בערים בשנת 2020 (ההשקה המלאה צפויה בשנת 2028[4]).

5af47c95d89ab41a008b4696-1136-639.jpg

נמל התעופה העירוני העתידי של גוגל – תמונת קונספט. במקור מאובר.

רחפני עזרה ראשונה

אם אתם סובלים מהתקף לב פתאומי באמצע הרחוב, תצטרכו לחכות דקות ארוכות לאמבולנס. באנגליה תיאלצו להמתין 18 דקות בממוצע עד להגעת שירותי רפואת החירום[5]; בניו-יורק תחכו תשע דקות בלבד, ובישראל נעים זמני ההמתנה ברוב היישובים הגדולים בין עשר ל- 12 דקות[6]. קשה להאשים את שירותי הרפואה – האמבולנס חייב לנוע בכבישים שפקוקים לעתים קרובות, ואינו יכול לפלס נתיב ישירות למקום האירוע.

רחפנים, כמובן, אינם סובלים ממגבלות אלו. הם יכולים להתקדם בקו אווירי היישר אל מקום התקרית – בין שמדובר באמצע הרחוב, בבית פרטי או בקרחת יער. הם אמנם אינם יכולים לשאת אנשי צוות רפואי (עדיין), אבל הם יכולים לסחוב ציוד רפואי אוטומטי, אותו יכולים להפעיל עוברי-אורח נטולי ידע רפואי, על מנת לספק טיפול ראשוני מתקדם, כמתן שוקים חשמליים וזריקות אדרנלין.

במחקר שבוצע בסטוקהולם בשנת 2016, הודגם כי רחפנים למתן טיפול חירום רפואי מסוגלים לצאת לדרך תוך שניות ספורות מרגע קבלת ההודעה, לטוס במהירות של 75 קמ"ש ולהגיע ליעד תוך חמש דקות בלבד – פרק זמן אפסי בהשוואה ל- 22 הדקות שנדרשו לאמבולנסים להגיע לאותם יעדים[7].

חברת פלירטי מתחילה עכשיו ליישם את השירות בארבע ערים בארצות הברית, ולשגר באמצעות רחפנים ציוד רפואי מתקדם – דפיברילטורים אוטומטיים – לאנשים הסובלים מהתקף לב. אם השירות יצליח, בוודאי נראה אותו מתרחב גם לערים ולמדינות נוספות כבר בעתיד הקרוב.

קונספט רחפן-אמבולנס של חברת ארגודזיין.

רחפני שירות לשדות תעופה

רחפנים ידועים כאחד החששות הגדולים ביותר של טייסים כיום. בשנים האחרונות התקבלו דיווחים על מאות אירועים של 'כמעט-התנגשות' בין רחפנים למטוסי נוסעים[8]. אבל מה אם אפשר היה לשלב תנועת רחפנים ומטוסים באותו שדה תעופה? פדקס, ג'נרל אלקטריק ואינטל מנסות לשתף פעולה ביחד עם שדה התעופה הבינלאומי בממפיס כדי ליצור מערכת רחפנים שתפעל בשדה התעופה עצמו. הרחפנים אמורים לפטרל לאורך גדרות שדה התעופה, לשנע חלקי מטוסים קטנים בשדה, לבחון את המטוסים ולספק שירותי חירום לפי הצורך.

הכניסה למהפכה האווירית השנייה

שימושים אחרים שאושרו בתכנית הפדרלית כוללים שימוש ברחפנים לגילוי כרי-גידול של יתושים, וניטור אחר שדות חקלאיים ובעלי-חיים[9]. אבל אם נתקדם לרגע מעבר לשימושים הספציפיים, התכנית הפדרלית מאשרת לראשונה לרחפנים בארצות הברית – באופן ניסיוני וראשוני – לטוס בלילה, לטוס מעל ראשי אנשים ברום נמוך, ולטוס אל מעבר לשדה הראייה של מפעיל הרחפן. כל ההיתרים האלו אמורים לאפשר לרחפנים להשתלב תוך שנים ספורות בחיינו בכל מקום. אין פלא שלפי האיגוד הבינלאומי למערכות תחבורה לא-מאוישות, עד 2025 יוסיפו הרחפנים 100,000 משרות לכלכלה האמריקנית – ויניבו ערך כולל של 82 מיליארד דולרים.

כל השימושים הצפויים הללו מרמזים שאנו נמצאים כעת בימים הראשונים של המהפכה האווירית השנייה. במהפכה האווירית הראשונה שנפתחה בתחילת המאה ה- 20, התחלנו לעשות שימוש ראשוני בשמים באמצעות מטוסים גדולים ששימשו בעיקר לתיירות ולעסקים. במהפכה האווירית השנייה פוחתות העלויות הקשורות בשינוע האווירי, והכלים האוויריים הופכים להיות קטנים, נוחים ובטוחים מספיק כדי להיכנס לשימוש יומיומי בערים ברום נמוך, ולהשתלב בחייהם של כל התושבים.

קשה, כמובן, לחזות את העתיד, וייתכן בהחלט שחלק מהחזונות הקשורים למהפכה האווירית השנייה לא יתממשו במלואם. ייתכן, למשל, שמוניות אוויריות יתגלו כיקרות מדי להפעלה, במיוחד אם המעבר לתחבורה אוטונומית בכבישים תצמצם את הפקקים ותפחית את עלויות הנסיעה על הקרקע. כמו בתחילת כל מהפכה, מוקדם עדיין להתנבא באופן חד-משמעי אודות תוצאותיה הסופיות. אפשר רק להיות בטוחים שהיא עומדת להשפיע באופן דרמטי על חיינו בעשרים השנים הקרובות. הולך להיות מעניין.


 

אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הרחפנים והשירותים שיוכלו לספק לנו בספרי "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

קישורים

[1] https://techcrunch.com/2018/05/09/ubers-aerial-taxi-play/

[2] http://www.thedrive.com/tech/20785/uber-will-soon-test-aerial-food-delivery-in-san-diego

[3] https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-05-09/drone-tests-from-deliveries-to-farming-unveiled-by-government

[4] http://www.businessinsider.com/uber-reveals-flying-taxi-prototype-says-service-will-be-affordable-2018-5

[5] https://www.pressreader.com/uk/daily-mail/20170714/281479276458578

[6] http://www.israelhayom.co.il/article/474997

[7] https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2631520

[8] https://www.washingtonpost.com/world/national-security/faa-records-detail-hundreds-of-close-calls-between-airplanes-and-drones/2015/08/20/5ef812ae-4737-11e5-846d-02792f854297_story.html

[9] https://www.usnews.com/news/best-states/articles/2018-05-11/lee-county-florida-to-battle-mosquitoes-through-federal-drone-program