Laboratorium nowego człowieka

Laboratorium profesora Romualda Będzińskiego jest czymś pośrednim między warsztatem samochodowym a salą operacyjną. Na jednych stołach leżą klucze francuskie we wszystkich rozmiarach, na innych ludzkie kości. Pośrodku stoją dwa modele ludzkich szkieletów. Obok plątanina przezroczystych rurek w drewnianej skrzynce. To model aorty służący do analizy cieków przepływu krwi.

W sąsiednim pomieszczeniu cienkie jak igła światło lasera wydobywa ze specjalnych płytek kolorowe hologramy, przestrzenne obrazy wnętrza człowieka. Obok kilka osób w gumowych rękawiczkach wyjmuje z foliowego woreczka fragmenty kręgosłupa. Pierwsze skojarzenie: uczniowie Frankensteina.

– No, nie – protestuje profesor. – Tu powstają pomysły, które ratują ludziom sprawność, czasami życie. Alternatywą dla tych pomysłów jest często wózek inwalidzki. Profesor Romuald Będziński z Politechniki Wrocławskiej jest jedynym przedstawicielem Polski w Europejskim Zarządzie Towarzystwa Biomechaniki. Zajmuje się inżynierią biomedyczną i mechaniką doświadczalną. Mówiąc wprost, opracowuje ze swoim zespołem części zamienne dla ludzi.

Pokazuje metalową rękę z plątaniną kabli, przekaźników, układów scalonych. Wystarczy jej elektrody połączyć z ramieniem człowieka, by specjalny program odczytał płynące bioprądy i sztuczne palce zaczęły się ruszać. To dopiero model eksperymentalny. Ale już kilku pacjentów zgłosiło się na ochotnika, by sztuczną rękę sprawdzić na sobie.

Jesteśmy w najlepiej wyposażonym laboratorium w Polsce. Jeszcze dwadzieścia lat temu badano w nim silniki czołgowe. Dziś powstają tu implanty, fragmenty układu kostnego, sztuczne stawy. – Zajmujemy się układem nośnym człowieka – uzupełnia profesor. – Analizujemy przy tym przyczyny powstawania dyskopatii, bólu głowy, lędźwi...

W laboratorium specjalna maszyna pastwi się nad jednym z kręgów. Imituje naciski o różnej sile. – Człowiek chodzi, chodzi, znowu chodzi, potem leży i odpoczywa – opisują w laboratorium pracę maszyny i ludzkiego kręgu.

Ten krąg to fragment kręgosłupa pobrany prawdopodobnie ze zwłok bezdomnego. Za każdym razem pobranie takie wymaga ściśle określonych procedur, w tym zgody prokuratora. Trzeba też sprawdzić, czy w specjalnym rejestrze nie widnieje wpisany za życia sprzeciw o pobraniu narządów. Dlatego dawcami mogą być tylko te osoby, które można zidentyfikować.

W Szwajcarii podobne badania nad kręgosłupem przeprowadzono na żywych ochotnikach. Byli nimi więźniowie, którzy zgodzili się na udział w eksperymencie w zamian za złagodzenie kary. – Dzięki takim eksperymentom jak nasze, nauka pomaga później tysiącom innych – mówią pracownicy laboratorium. – Po czterdziestce dolegliwości kręgosłupa dotyczą ponad 90 procent ludzi.

Brak ruchu, siedzący tryb życia. Z drugiej strony wypadki, sport uprawiany bez przygotowania. Ludzie coraz łatwiej ulegają urazom. – Zwiększające się problemy z narządami ruchu dają nauce nowy rynek zbytu – kalkuluje profesor. – Na Dolnym Śląsku mogłaby powstać mała infrastruktura przemysłu zorientowana m.in. na produkcję elementów do endoprotez. To przy okazji najszybszy sposób na wytworzenie nowych miejsc pracy. Zapotrzebowanie jest olbrzymie. Na świecie same endoprotezy biodra nosi ponad 2 miliony osób.

Z przepastnych szuflad profesor Będziński wyjmuje sztuczne części człowieka i układa je na stole. Ceramika i polietyn, stopy tytanu i kobaltu. Kolano, staw biodrowy, śruby do mocowania, stabilizatory kręgosłupa. Stent, maleńka sprężynka, która udrażniając naczynia krwionośne może chronić przed zawałem. – Ostrożnie – przestrzega profesor podając ją na wyciągniętej dłoni. – Ta sprężynka warta jest tysiąc dolarów.

Części do człowieka sporo kosztują: za dobrą endoprotezę stawu trzeba zapłacić od kilku do kilkudziesięciu tysięcy złotych. To co finansuje fundusz zdrowia wystarcza dla nielicznych. Dlatego kupuje się je najczęściej prywatnie. Wówczas składają się na nie całe rodziny. Ile człowiek może mieć w sobie części zamiennych?

– Znam osoby, które mają po dwa kolana sztuczne, dwa stawy biodra i stabilizator kręgosłupa – wylicza profesor. – To ze trzy kilo metalu. Z roku na rok zwiększa się liczba części zamiennych do człowieka. Jest już słyszące ucho i widzące oko. Co prawda, na całym świecie takich oczu założono dopiero kilkanaście, a ich cena sięga dziesiątek tysięcy dolarów. Ale postęp jest w tej dziedzinie tak szybki, że to co jeszcze niedawno uchodziło za fantastykę, dziś jest już realne.

– Te odkrycia bardzo szybko się upowszechnią – zapewnia profesor Będziński. – Największy rozwój technologii mieliśmy przez ostatnie 200 lat. A wiadomo już, że w ciągu najbliższych 30 lat ten przyrost będzie jeszcze większy. Na filmach science fiction sprzed kilku lat specjalne roboty operują ludzi. Dziś nie jest to już tylko fikcja naukowa. Studenci profesora opracowali program takich operacji.

Wykorzystywany jest w Niemczech w firmie Eskulap. Wszystkie niezbędne do operacji dane wprowadzono wyposażonemu w manipulatory robotowi. Zdaniem niemieckich naukowców operacje przeprowadzane przez robota są o jedną trzecią skuteczniejsze od operacji wykonywanych ręką człowieka.

Przyszłość należy do inżynierii tkankowej, komórkowej. Zamiast implantowania stopów z tytanu czeka nas hodowanie komórek, tak by dzięki nim zastępcze części człowieka scalały się z prawdziwymi. W USA i Japonii przeprowadzono prognozy kierunków, w które warto inwestować. Po licznych ekspertyzach uczeni doszli do szokujących wniosków.

Okazało się, że w roku 2025 uda się wyprodukować robota, który będzie inteligentniejszy i bardziej bystry niż przeciętny obywatel. Potraktowano to jako zagrożenie dla człowieka. Jako możliwość zdominowania go przez maszynę. Pojawiły się więc koncepcje, aby ingerować w kody genetyczne ludzi. Tak, żeby je poprawić, ulepszyć, by człowiek za bardzo nie odstawał od robotów przyszłości. Aby nie wywoływać paniki, koncepcji tych nigdy nie opublikowano do końca.

Proteza umieszczona wewnątrz ("endo") organizmu. Endoproteza to przyrząd z metalu lub tworzywa sztucznego, biologicznie obojętny, zastępuje brak własnej tkanki. Jeżeli endoproteza jest wszczepiona do kości, to już właściwie implant. Najbardziej typowe przypadki zastosowania endoprotez to sztuczne stawy biodrowe. Implant to kombinacja stopów metali: tytanu, kobaltu, chromu połączonych często z polietylenem, ale o bardzo wysokim stopniu zagęszczenia, aby był gładki tak jak tkanka chrzęstna i tarcie było jak najmniejsze.

Piotr Adamczyk