Kehomme omat älyverkot ja terveysrobottien valvomot

Tiesitkö että meillä on omassa kehossamme smart grid, nimittäin verenkierto?

PekkoVehvilainenVerenkierto on yli 600 miljoonaa vuotta vanha evoluution tuote. Se kehittyi onteloelämien kehittyessä kaksikylkisiksi eläimiksi. Verenkierron kehittyminen oli välttämätöntä eliöiden kehittymiselle, sillä ennen sitä viestintä solujen välillä perustui kemialliseen reaktioon, diffuusioon. Diffuusio kuitenkin vaatii, että solujen pitää olla vierekkäin, ja reaktiona se on hidas. Diffuusioon verrattuna verenkierto on paljon nopeampi ja tehokkaampi siirtämään energiaa ja informaatiota. Verenkierron ja hermoston ansiosta solut pystyivät kehittymään ja erikoistumaan monimutkaisemmiksi elimiksi. Samalla eliön kyky tutkia ja muokata elinympäristöään kehittyi.

Verenkierron tehtävänä on siirtää happea ja glukoosia muiden solujen käyttöön. Se on myös informaatiokanava, jonka avulla hormonit siirtyvät rauhasista eri tehtäviin. Lisäksi hiussuonisto osallistuu myös kehon lämpötilan säätelyyn. Mutta voisiko verenkierto olla vielä parempi ja älykkäämpi?

Nanorobotit ovat teknologian kehityksen tuoma innovaatio. Ne voivat tulevaisuudessa kulkea verisuonistomme muodostamassa verkossa. Lääketieteellisten nanorobottien tehtäväksi on kaavailtu lääkkeiden kuljetusta ja kohdistamista. Sen lisäksi robotit voivat tuhota syöpäsoluja ja kuljettaa insuliinia tai muita hormoneita. Sveitsiläiset ja israelilaiset tutkijat ovat jo kehittäneet nanorobotin, joka etenee verta tiheämmässä nesteessä pienten eviensä turvin. Robotti saa ohjeensa magneettikentän avustuksella. Toisaalta magneettikenttä on hieman kömpelö, eikä välttämättä helposti saatavilla sairaalan ulkopuolelle. Siksi nanoroboteille etsitään vaihtoehtoista energianlähdettä, esimerkiksi polttokennoteknologiasta.  Laboratorioissa on onnistuttu jo valmistamaan mm. biopolttokennoja, mutta tällä hetkellä niiden laajamittaista käyttöä ovat vielä hidastaneet haasteet energiantuotossa. laajamittaista käyttöä ovat vielä hidastaneet haasteet energiantuotossa.

Älykkäät implantit ovat välivaiheena matkalla nanorobottien käyttöön. Yhdysvaltain puolustusministeriön hankkeessa erityisenä kiinnostuksen kohteena on käynnistää elimistössä hermoston ja selkärangan tulehdusta ehkäisevät kehon toiminnot sekä vaikuttaa stressinsietokykyyn ja masennuksen ehkäisyyn. Tavoite luonnollisesti on näin parantaa sotilaan taistelukykyä ja palautumista.

EU:n aloittamassa hankkeessa puolestaan tavoitteena on saada ihmiskehon pienlaitteet toimimaan yhdessä minimaalisen pienen mutta energiatehokkaan mikrosirun avulla. Yritysosapuolista ovat mukana sydäntahdistin-, kuulolaite-, insuliinipumppu-, ja sisäkorva-proteesivalmistajat.

Digitalisaatio ja nanoteknologia etenevät isoin harppauksin. On helppo nähdä, että kehomme luontaisia verkkoja, verenkiertoa, hermostoa ja imusuonistoa valvotaan ja täydennetään teknologian avustamana. Kerätyn datan avulla voimme itse valvoa kehomme tiloja luonnollisten kipu- ja nälkäsignaalien lisäksi paljon tarkemmin. Suurin hyöty nanolaitteista kuitenkin saadaan, kun ne verkottuvat kehon sisällä ja ovat yhdistettävissä tietoverkkoon ja sen kautta palveluntarjoajille. Jatkossa vaikeiden sairauksien ennaltaehkäisy ja hoito helpottuvat, ehkä jopa sydänkohtaukset voidaan tunnistaa ja ennaltaehkäistä kokonaan.

On jännittävää seurata kehitystä ja nähdä, kuinka perinteiset tieteenalat – insinööritieteet ja lääketiede, hyödyttävät toinen toistaan. On jo selvästi nähtävissä, että tulevaisuuden lääkäri seuraa valvomosta asiakkaidensa terveysprosesseja, online ja 24/7, kömpelöiden ja satunnaisten lääkärikäyntien sijaan.

Pekko Vehviläinen on tekniikan tohtori,
digitaalisten terveyspalveluiden konsultti ja
Suomen mitatuin mies.