Военные нанотехнологии -
ISBN 5-94836-096-2
Скачать (прямая ссылка):
С другой стороны, HT должны позволить создать систему терморегуляции человеческого организма за счет использования миниатюрных МСТ-насосов, прогоняющих терморегулируюшие жидкости через полые волокна (или даже нанополокна) внутри боевого об му нд и ро ван и я. В дальнейшем такие насосы можно будет усовершенствовать с тем, чтобы они способствовали своевременной инъекции веществ, способствующих быстрой медицинской помощи при ранениях и т.п. Для медицинских целей можно предложить такие модификации военной формы, при которых некоторые элементы обмундирования можно будет изготавливать из «деформируемых» материалов, способных при необходимости затвердевать. Например, используя электроактивные полимеры, можно в некоторых случаях превращать элементы военной формы в медицинскую «шину» для фиксации сломанных костей и т.п. В некоторых ос у ш еств л я е м ы х ISN проектах для изготовления экзоскелета (внешнего скелета или каркаса военной формы) предлагается использовать полипиррол, способный создавать механические структуры, позволяющие поднимать тяжелые грузы, преодолевать препятствия, совершать очень далекие или высокие прыжки и т.д. Iсм. ISN 2, 2002; Talbot, 2002J. Изготовля-
Cl4 ff" 160 Глава 4. Потенциальные возможности военных применений HT
совершенно естественным, поскольку в нормальных (природных) условиях всякое регулирование активности жизнедеятельности организмов осуществляется именно «изнутри». С другой стороны, необходимо учитывать, что любое вмешательство в жизнедеятельность
человеческого организма без медицинских показаний представляется противоправным, вследствие чего практически любая попытка использования имплантантов в военных целях является не только незаконной, но и связанной с серьезнейшими морал ьно-эт и чес ки м и проблемами. Некоторые соображения представителей военного руководства по этим вопросам приведены в работах !Armstrong and Warner, 2003; NRC Commitee, 2002: Ch.31-
Вообще, все предлагаемые выше устройства и датчики имеют своей целью контроль и управление (или даже усиление) функций человеческого организма, которые можно разделить на две основные категории, соответствующие работе физиологических систем ЖИВОГО организма на двух принципиально разных уровнях. Речь может идти, во-первых, об управлении функциями отдельных биохимических объектов (типа органов организма или просто клеток), а во-вторых, — об управлении процессами нервной системы в целом, т.е. о регулировании функций, связанных с передачей и переработкой информации. Разумеется, такое деление является весьма упрощенным и условным, хотя бы потому, что душевное состояние человека и его способность к восприятию реальности всегда как-то обусловлены биохимическим воздействием гормонов, нейропередаюших агентов и т.п. Кроме того, в качестве еще одной категории управления функ-циями организма (возможно, не столь существенной, хотя это неочевидно) можно выделить чисто механические реакции организма и возможности их использования, регулирования и усиления.
Общий контроль функций первой категории (относящихся к состоянию органов, клеток и организма в целом) можно осуществлять достаточно легко и быстро, регистрируя, например, химический состав крони и выявляя состояние стресса, ранения или болезни. Более того, существует и возможность их быстрой «корректировки» за счет немедленного ввода требуемых биологических, химических или лекарственных препаратов. Очень важно, что применение вживленных датчиков должно позволить не только очень быстро выявить присутствие в организме опасных веществ (возможно, задолго до проявления внешних признаков поражения), но и гораздо раньше (т.е. эффективнее) приступить к их нейтрализации. Кроме того, контролируемое введение разнообразных химических агентов, лекарств и 4.1. Военные приложения HT | 77
гормонов может использоваться для управления физическими или физиологическими функциями организма как в качестве чисто лечебных, так и возбуждающих средств (например, для снятия ощущения стресса или, наоборот, для повышения уровня агрессивности организма и т.п.).
Методы контроля и управления клеточными процессами постоянно совершенствуются по мере изучения их биохимических механизмов. В настоящее время в США осуществляется целый ряд исследований по замедлению или даже прекращению или остановке разнообразных клеточных процессов in vivo и in vitro с целью их использования в клеточном метаболизме, что позволило бы организму солдата сохранять активность и работоспособность в течение хотя бы нескольких дней (примерно до недели), причем под сохранением работоспособности подразумевается непрерывная деятельность без приема калорийной пищи, отдыха и сна (см. раздел 3.1.2.3). Почти все более ранние исследования в этом направлении основывались на биохимических методах, однако HT открывают совершенно новые возможности, позволяя непосредственно и целенаправленно воздействовать на требуемые центры активности в органах или даже отдельных клетках организма.
Наиболее легко реализуемым применением HT в этом направлении сейчас представляется введение в организм биосовместимых магнитных наночастиц, способных избирательно присоединяться к определенным типам молекул или клеточных структур. Пользуясь затем очень небольшими по размеру магнитными датчиками и устройства ми, можно будет достаточно легко определять положение таких частиц в организме для диагностики и контроля состояния этих клеток. В принципе, такая методика, возможно, позволит (при использовании соответствующих магнитных «пинцетов») манипулировать введенными частицами, воздействуя на клеточные процессы или даже инициируя некоторые такие процессы, типа апоптоза. митоза, экспрессии белков и т.п. [ DARFA BioMagnetICs, 2003]. В более общем плане такие манипуляции обещают в будущем возможность перехода к гораздо более существенным модификациям свойств человеческого организма в целом, что будет иметь важное значение для различных военных целей.
