Kujaza wanajeshi na chips za elektroniki: wazo la DARPA

Kujaza wanajeshi na chips za elektroniki: wazo la DARPA
Kujaza wanajeshi na chips za elektroniki: wazo la DARPA

Video: Kujaza wanajeshi na chips za elektroniki: wazo la DARPA

Video: Kujaza wanajeshi na chips za elektroniki: wazo la DARPA
Video: Vikosi vya Urusi vyapenya Ndani zaidi ya Mji wa Mariupol vikikaribia kuuteka 2024, Aprili
Anonim

Wakala wa Miradi ya Utafiti wa Juu wa Ulinzi wa Merika (DARPA) inajulikana kwa kufanya utafiti wa hali ya juu katika uwanja wa teknolojia za hali ya juu za kijeshi. Walakini, Kurugenzi inazidi kuzingatia umakini wake katika eneo muhimu zaidi, lakini wakati mwingine halidharau - msaada wa matibabu wa wafanyikazi.

Kazi ya DARPA katika uwanja wa dawa za kijeshi hufanywa sana na ushiriki wa sehemu ya hivi karibuni katika muundo wake wa jumla - Ofisi ya Teknolojia ya Biolojia (WTO). Kama mkurugenzi wake Brad Ringeisen alibainisha, "ofisi yetu inafanya kazi kwa anuwai ya majukumu ambayo yanaweza kugawanywa katika vikundi vitatu pana." Kwanza, ni sayansi ya neva, kwa mfano, utumiaji wa ishara za ubongo kwa operesheni ya viungo bandia. Eneo la pili ni uhandisi wa maumbile au biolojia ya sintetiki. Sehemu ya tatu ya utafiti inazingatia teknolojia ambazo zinaweza kuzidi magonjwa ya kuambukiza na ni eneo la kipaumbele la utafiti kwa DARPA.

Kulingana na Kanali Mat Hepburn, mkuu wa mipango kadhaa katika WTO, kuna sababu kadhaa ambazo zinaleta vita dhidi ya magonjwa ya kuambukiza. Kwa mfano, jeshi la Merika au washirika wake wanaweza kupelekwa kusaidia mkoa au nchi iliyoathiriwa na janga maalum, kama Ebola. "Sisi ni jeshi linaloweza kutumiwa ulimwenguni na tutatuma watu wetu katika maeneo ambayo tunahitaji kulinda kutokana na magonjwa."

Picha
Picha

Kuendeleza teknolojia na matibabu ya kuzuia milipuko ya kuambukiza pia kunaweza kuongeza usalama wa kitaifa. Kwa mfano, tiba zilizotengenezwa kwa jeshi zinaweza kutumika kuzuia au kutibu magonjwa makubwa ya raia. Walakini, hii yote pia ni kweli katika viwango vya chini, hadi mtu mmoja.

"Mfano rahisi, lakini unaofunua sana ni mafua kwenye meli," Hepburn alielezea. "Wafanyikazi walioambukizwa hawana ufanisi mkubwa na hii inaweza kuathiri utendaji wa kazi nzima." Kama mfano mwingine, Hepburn alitaja hatari ya mshiriki wa kikundi kuambukizwa malaria au dengue, "ambayo ni kawaida sana katika maeneo ambayo tunafanya kazi. Kwa kweli inaweza kuharibu dhamira nzima ikiwa haufikiri juu ya uokoaji wa matibabu na tahadhari kwa mtu huyu."

Kama alivyobaini Hepburn, kuna aina mbili pana wakati wa kushughulikia magonjwa ya kuambukiza. Kwanza, ni uchunguzi: kujua ikiwa mtu ni mgonjwa au la. Pili, ni nini cha kufanya ikiwa mtu anaumwa, ambayo ni, kukuza njia ya matibabu au hatua za kupinga, kama vile chanjo.

Walakini, lengo kuu la DARPA bado ni kutabiri ikiwa mtu mwenye sura nzuri atakuwa mgonjwa. Kwa kuongezea, FDA inataka kujua sio tu uwezekano kwamba mgonjwa anaweza kuugua, lakini pia ikiwa anaambukiza au la. “Je! Atakuwa msambazaji wa maambukizo? Je! Tutaweza kukandamiza kuzuka kwa jamii fulani?"

Hepburn pia alizungumzia mpango wa Prometheus. Kulingana na DARPA, lengo lake ni kutafuta "seti ya ishara za kibaolojia kwa mtu aliyeambukizwa hivi karibuni ambayo inaweza kuonyesha ndani ya masaa 24 ikiwa mtu huyo atakuwa akiambukiza," ikiruhusu matibabu ya mapema na hatua kuzuia maambukizi ya ugonjwa huo kwa wengine.

Mpango wa Prometheus kwa sasa unazingatia magonjwa ya kupumua ya papo hapo, ambayo huchaguliwa kwa uthibitisho wa dhana, ingawa teknolojia inaweza kutumika kwa magonjwa mengine ya kuambukiza.

"Tuseme tuna watu 10 walioambukizwa, tunaweza kuwapima na kusema kwamba watu hawa watatu ndio wataambukiza zaidi na watakuwa wabebaji wa ugonjwa huo. Tutawatibu watu hawa ili kuzuia kuenea kwa maambukizo, "Hepburn alielezea.

Mradi wa Prometheus unakusudia kuunda "biomarkers" ambazo zinaonyesha uwezekano wa mtu kupata magonjwa na kiwango chao cha kuambukiza. "Alama hizi ni ngumu kuunda," Hepburn alisema. “Changamoto nyingine ni kusoma alama hizi uwanjani na wakati wa huduma. Inaweza kuwa muhimu kuunda kifaa kinachotumia betri ambacho kinaweza kufanya kazi hiyo."

"Nadhani matumizi yao ya kijeshi ni dhahiri," Hepburn aliendelea. - Fikiria kambi au meli au manowari. Uwezo wa kubaini ni nani atakayekuwa mgonjwa na kumaliza kuzuka kwa hali hii nyembamba itakuwa faida kubwa kwa jeshi letu."

Katika eneo la kuzuia, DARPA hufanya kazi nzuri ya kuzuia magonjwa. Mkazo kuu ni kukuza suluhisho zinazoitwa "karibu-karibu" kupunguza mlipuko wa kuambukiza ambao utafanya kazi haraka sana kuliko chanjo ya jadi.

"Ikiwa nitakupa chanjo, inaweza kuchukua dozi mbili au tatu ndani ya miezi sita kabla ya kufikia kiwango cha kinga unayohitaji," Hepburn alisema.

Katika suala hili, DARPA imeanza kufanya kazi kwenye programu mpya inayoitwa Jukwaa la Kuzuia Janga (Jukwaa la Kuzuia Janga), ambayo inakusudia kuunda suluhisho "karibu sana" ambalo linaweza kusaidia chanjo. Chanjo inafanya kazi kwa kulazimisha mwili kutoa kingamwili, na ikiwa huzunguka katika damu kwa idadi ya kutosha, basi mtu huyo analindwa na ugonjwa fulani wa kuambukiza. DARPA inakusudia kuharakisha sana mchakato huu kupitia utekelezaji wa mpango wa P3.

"Je! Ikiwa tungeweza kutoa kingamwili zinazopambana na maambukizo au kukukinga? Kwa kweli, ikiwa mtu angeweza kuingiza kingamwili sahihi, angehifadhiwa mara moja, Hepburn alibaini. Tatizo ni kwamba inachukua miezi na miaka kupata kutosha ya kingamwili hizi kwenye kiwanda. Huu ni mchakato mgumu na wa gharama kubwa."

Badala ya mchakato wa jadi wa kutengeneza kingamwili na kuziingiza kwenye mshipa wa mwanadamu, DARPA inafanya kazi kuunda sindano ya sindano ambayo ina DNA na RNA ya kingamwili ili mwili uweze kuunda kingamwili zinazohitajika peke yake. Wakati nambari ya maumbile imeingizwa mwilini, "ndani ya masaa 72 tayari utakuwa na kingamwili za kutosha kukukinga." Hepburn anaamini kuwa hii inaweza kupatikana ndani ya miaka minne, mwisho wa mpango wa P3.

Ringeisen anaongoza programu nyingine ya kuzuia, Microphysiological Systems au Organs kwenye Chip, ambayo itaunda mifano bandia ya mifumo anuwai katika mwili wa mwanadamu kwenye vigae vya chips au chips. Wanaweza kutumika kwa njia anuwai, kama vile kupima chanjo au kutoa pathogen ya kibaolojia. Lengo ni kubwa - kuiga michakato ya mwili wa binadamu katika mazingira ya maabara.

Kujaza wanajeshi na chips za elektroniki: wazo la DARPA
Kujaza wanajeshi na chips za elektroniki: wazo la DARPA

"Umuhimu wa hii ni kubwa sana," akaongeza Ringeisen. "Unaweza kujaribu maelfu ya watahiniwa wa dawa za kulevya kwa ufanisi na sumu bila michakato ngumu na ya bei ghali inayopita."

Mfano wa sasa wa maendeleo unajumuisha michakato kadhaa ghali sana, pamoja na majaribio ya wanyama na kliniki. Masomo ya wanyama ni ghali sana na sio kila wakati yanaonyesha kwa usahihi athari za dawa au chanjo kwenye mwili wa mwanadamu. Majaribio ya kliniki ni ghali zaidi na idadi kubwa ya vipimo hushindwa.

"Ni ngumu zaidi na kazi kwa Idara ya Ulinzi, kwani hatua nyingi za kinga ya matibabu inazohitaji zimeundwa kupambana na mawakala wa kibaolojia na kemikali," akaongeza. "Huwezi kuchukua kikundi cha watu na kuwajaribu kwa ugonjwa wa kimeta au Ebola."

Viungo kwenye teknolojia ya Chip vinabadilisha maendeleo ya dawa za kulevya kwa jamii za kijeshi na raia. Mradi huo, ukiongozwa na timu kutoka Chuo Kikuu cha Harvard na MIT, hivi sasa unakaribia kukamilika.

Picha
Picha

Ringeisen pia alibaini mpango wa Elect-Rx (Maagizo ya Umeme), ambayo inakusudia kukuza teknolojia ambazo zinaweza kuchochea mfumo wa neva wa pembeni kwa kutumia uwezo wake wa kujiponya haraka na kwa ufanisi.

"Hii itaboresha mfumo wa kinga, kuupa mwili upinzani zaidi kwa maambukizo au magonjwa ya uchochezi," alielezea Ringeisen.

Hepburn anaamini kuwa katika siku zijazo, dawa ya kijeshi itaweza "kutabiri ugonjwa huo vizuri zaidi katika hatua za mwanzo, na kisha kilichobaki ni kuchukua hatua zinazofaa katika taasisi maalum."

“Kila kitu ni kama matengenezo ya kinga ya gari lako. Sensorer ndani yake inaashiria, kwa mfano, kwamba injini inaweza kuvunjika au kwamba unahitaji kujaza mafuta. Tunataka kufanya vivyo hivyo na mwili wa mwanadamu."

Katika mwili, sensorer hizi zinaweza kuunganishwa na teknolojia zingine kuanzisha kiatomati hatua inayotakiwa, kama vile kufuatilia kiwango cha sukari ya mgonjwa wa kisukari. "Bado hatujafanikiwa, lakini katika miaka 10 itakuwa ukweli wa kawaida."

Dawa ya kijeshi - haswa kwa kuzingatia matibabu na hatua za kuzuia - inaweza kutoa faida halisi katika maeneo mengine kadhaa. Ni wazi kuwa kipaumbele ni kuhakikisha kuwa wafanyikazi wanalindwa kutokana na maambukizo, lakini kuzuia milipuko kama hiyo kwa kiwango kikubwa, kama vile kushughulikia magonjwa ya gonjwa, pia kuna athari ya moja kwa moja katika kiwango cha usalama. Kama matokeo, dawa ya kijeshi lazima ikidhi mahitaji ya sio askari mmoja tu, sio tu Jeshi, lakini jamii kwa ujumla.

Ilipendekeza: