Farcir soldats de xips electrònics: una idea de DARPA

Farcir soldats de xips electrònics: una idea de DARPA
Farcir soldats de xips electrònics: una idea de DARPA

Vídeo: Farcir soldats de xips electrònics: una idea de DARPA

Vídeo: Farcir soldats de xips electrònics: una idea de DARPA
Vídeo: Вот почему Америка не экспортирует F-22 Raptor 2024, Abril
Anonim

L’Agència de Projectes de Recerca Avançada en Defensa dels Estats Units (DARPA) és coneguda per la realització d’investigacions científiques d’alt nivell en el camp de les tecnologies militars avançades. Tot i això, la Direcció centra cada vegada més la seva atenció en l’àrea més important, però de vegades subestimada: el suport mèdic del personal.

El treball de DARPA en el camp de la medicina militar es duu a terme principalment amb la participació de l’últim component de la seva estructura general: l’Oficina de Tecnologies Biològiques (OMC). Com va assenyalar el seu director Brad Ringeisen, "la nostra oficina treballa en una àmplia gamma de tasques que es poden agrupar en tres grans categories". En primer lloc, és la neurociència, per exemple, l’ús de senyals cerebrals per al funcionament de les pròtesis de les extremitats. La segona àrea és l’enginyeria genètica o la biologia sintètica. La tercera àrea d’investigació se centra en tecnologies que poden superar les malalties infeccioses i és una àrea de recerca prioritària per a DARPA.

Segons el coronel Mat Hepburn, cap de diversos programes de l'OMC, hi ha diverses raons que posen de manifest la lluita contra les malalties infeccioses. Per exemple, l'exèrcit nord-americà o els seus aliats es podrien desplegar per ajudar una regió o un país afectat per una pandèmia específica, com ara l'Ebola. "Som una força militar desplegable a nivell mundial i enviarem la nostra gent a les zones que hem de protegir de les malalties".

Imatge
Imatge

El desenvolupament de tecnologies i tractaments per prevenir brots infecciosos també pot millorar la seguretat nacional. Per exemple, les teràpies desenvolupades per als militars es poden utilitzar per prevenir o tractar pandèmies civils importants. Tanmateix, tot això també és cert en nivells inferiors, fins a un sol individu.

"Un exemple senzill, però extremadament revelador, és la grip d'un vaixell", va explicar Hepburn. "El personal infectat és menys eficient i això pot afectar el rendiment de tota la tasca". Com a exemple més, Hepburn va citar el perill que un membre del grup contragués la malària o el dengue, “que és força habitual als llocs on treballem. Per descomptat, podria arruïnar tota la missió si no es pensa en l’evacuació mèdica i les precaucions d’aquesta persona ".

Com va assenyalar Hepburn, hi ha dues grans categories quan es tracta de malalties infeccioses. En primer lloc, es tracta de diagnòstics: esbrinar si una persona està malalta o no. En segon lloc, què fer si algú està malalt, és a dir, desenvolupar un curs de tractament o contramesures, com ara una vacuna.

Tot i això, el principal objectiu de DARPA continua sent predir si una persona d’aspecte sa es posarà malalta. A més, la FDA vol saber no només la probabilitat que el pacient pugui emmalaltir, sinó també si és contagiós o no. “Es convertirà en un distribuïdor d’infeccions? Podrem suprimir un brot en una comunitat específica?"

Hepburn també va parlar del programa Prometeu. Segons DARPA, el seu objectiu és buscar "un conjunt de senyals biològics en una persona infectada recentment que pugui indicar en 24 hores si aquesta persona es convertirà en infecciosa", permetent un tractament i una acció precoços per evitar la transmissió de la malaltia a altres persones.

Actualment, el programa Prometheus se centra en malalties respiratòries agudes, que se seleccionen per demostrar el concepte, tot i que la tecnologia pot ser aplicable a altres malalties infeccioses.

“Suposem que tenim 10 persones infectades, que podríem provar-les i direm que aquestes tres persones seran les més infeccioses i es convertiran en portadores de la malaltia. Després tractarem aquestes persones per evitar la propagació de la infecció , va explicar Hepburn.

El projecte Prometheus pretén crear "biomarcadors" que mostrin la susceptibilitat d'una persona a la malaltia i el seu potencial nivell d'infecció. "Aquests marcadors són difícils de crear", va dir Hepburn. “Un altre repte és llegir aquests marcadors en el camp i en el punt d’atenció. Pot ser que sigui necessari desenvolupar un dispositiu amb bateria que pugui fer la feina ".

"Crec que el seu ús militar és força evident", va continuar Hepburn. - Imagineu-vos una caserna, un vaixell o un submarí. La capacitat per identificar qui es posarà malalt i aturar un brot en aquestes condicions estretes seria molt beneficiós per als nostres militars ".

En l’àmbit de la prevenció, DARPA fa una gran tasca de prevenció de malalties. L’èmfasi principal es posa en el desenvolupament de solucions anomenades “quasi immediates” per neutralitzar un brot infecciós que funcionarà molt més ràpid que la vacuna tradicional.

"Si us dono la vacuna, pot trigar dues o tres dosis en sis mesos abans d'arribar al nivell d'immunitat que necessiteu", va dir Hepburn.

En aquest sentit, DARPA ha començat a treballar en un nou programa anomenat Plataforma de Prevenció de Pandèmies (Pandemic Prevention Platform), que té com a objectiu desenvolupar una solució "gairebé immediata" que pugui complementar les vacunes. La vacuna funciona forçant el cos a produir anticossos i, si circulen a la sang en quantitats suficients, la persona està protegida contra una malaltia infecciosa concreta. DARPA pretén accelerar dràsticament aquest procés mitjançant la implementació del programa P3.

“I si poguéssim donar anticossos que combatin la infecció o us protegeixin? De fet, si una persona només pogués injectar els anticossos adequats, estaria protegida immediatament, va assenyalar Hepburn. “El problema és que es necessiten mesos i anys per aconseguir prou d’aquests anticossos en una fàbrica. Es tracta d’un procés complex i costós.

En lloc del procés tradicional de fabricar anticossos i injectar-los en una vena humana, DARPA treballa per crear una injecció injectable que contingui ADN i ARN per als anticossos perquè el cos pugui crear els anticossos necessaris per si sol. Quan s'injecta el codi genètic al cos, "en 72 hores ja tindreu prou anticossos per protegir-vos". Hepburn creu que això es pot aconseguir en quatre anys, al final del programa P3.

Ringeisen lidera un altre programa de prevenció, sistemes microfisiològics o òrgans en un xip, que crearà models artificials de diversos sistemes del cos humà amb xips o xips d'injecció de tinta. Es poden utilitzar de diverses maneres, com ara provar vacunes o administrar un patogen biològic. L’objectiu és ambiciós: simular els processos del cos humà en un laboratori.

Farcir soldats de xips electrònics: una idea de DARPA
Farcir soldats de xips electrònics: una idea de DARPA

"La importància d'això és enorme", va afegir Ringeisen. "Podeu provar literalment milers de candidats a medicaments per determinar l'eficàcia i la toxicitat sense que passin els processos engorrosos i costosos actuals".

El model de desenvolupament actual implica diversos processos molt costosos, inclosos assaigs clínics i amb animals. Els estudis en animals són molt cars i no sempre reflecteixen amb exactitud els efectes d’un medicament o vacuna en el cos humà. Els assaigs clínics són encara més cars i la gran majoria de les proves fracassen.

"És encara més difícil amb la feina del Departament de Defensa, ja que moltes de les mesures mèdiques de protecció que necessita estan dissenyades per combatre els agents biològics i químics", va afegir. "No es pot agafar un grup de persones i provar-ne l'antràx o l'ebola".

La tecnologia d’òrgans en un xip està revolucionant el desenvolupament de drogues per a les comunitats militars i civils. El projecte, liderat per equips de la Universitat de Harvard i el MIT, està a punt d’acabar.

Imatge
Imatge

Ringeisen també va assenyalar el programa Elect-Rx (Prescripcions elèctriques), que té com a objectiu desenvolupar tecnologies que puguin estimular artificialment el sistema nerviós perifèric mitjançant la seva capacitat de curar-se ràpidament i eficaçment.

"Això millorarà el sistema immunitari, donarà al cos més resistència a les infeccions o malalties inflamatòries", va explicar Ringeisen.

Hepburn creu que en el futur, la medicina militar serà capaç de "predir la malaltia molt millor en les primeres etapes, i després només queda prendre les mesures adequades en una institució especialitzada".

“Tot és com el manteniment preventiu del vostre cotxe. El sensor que conté indica, per exemple, que el motor pot fallar o que haureu d’omplir oli. Volem fer el mateix amb el cos humà.

Al cos, es poden combinar aquests sensors amb altres tecnologies per iniciar automàticament l’acció necessària, com ara controlar el nivell de glucosa d’un pacient diabètic. "Encara no ho hem aconseguit, però d'aquí a deu anys es convertirà en una realitat comuna".

La medicina militar, especialment amb un enfocament en teràpies i mesures preventives, pot proporcionar beneficis reals en altres àrees. És clar que la prioritat és garantir que el personal estigui protegit contra les infeccions, però prevenir aquests brots a una escala més gran, com ara tractar de pandèmies, també té un impacte directe en el nivell de seguretat. Com a conseqüència, la medicina militar ha de satisfer les necessitats no només del soldat individual, no només de les Forces Armades, sinó de la societat en general.

Recomanat: