‏ ویروس ایدز اعجوبه بیماریهای قرن اخیر است که خیلی از دانشمندان دنیا را سرکار گذاشته است و با وجود این، هنوز فرسنگها از تعقیب کنندگان خود جلوتر است. ‏

‏

برای مبارزه با این غول بی شاخ و دم نانومتری و نزدیک شدن به راه حل نهایی، اولین قدم؛ تشخیص هرچه زودتر بیماری است. خب نظر شما در مورد راه اندازی یک آزمایشگاه یک دلاری به اندازه یک کارت اعتباری چیست؟ ‏

‏

‏mChip اعجوبه ای است که ساخت شرکت FastCo است و قرار است نقش آن آزمایشگاه را بازی کند. ام-چیپ می تواند هم ایدز و هم سفلیس را در مدت 15 دقیقه تشخیص دهد. ‏

‏

شگفت آور نیست؟ شگفتی شماره 2 این اعجوبه: قیمت آن تنها 1 دلار ناقابل است... و شگفتی شماره 3: میزان حساسیت آن 100% است، یعنی تمام موارد ایدز را می تواند تشخیص دهد. البته حساسیتش آنقدر زیاد است که چند درصدی از افراد سالم را هم ممکن است مبتلا به ایدز نشان دهد (4-6% مثبت کاذب) ‏

‏

بنابراین با وجود حساسیت کامل، ویژگی آن برای ایدز حدود 95% است. محققین دانشگاه کلمبیا که خالقین این اعجوبه محسوب میشوند، امیدوارند بتوانند آن را برای اولین بار در رواندا عرضه کنند. جایی که با شیوع بالای ایدز نیاز به وسیله ای برای ارزیابی آسان ایدز و ارسال سریع نتایج به مراکز درمانی است. ‏

‏

راستی این آزمایشگاه جیبی قادر است نتایج را از طریق ماهواره یا موبایل به مراکز آرشیو اطلاعات بیماران هم ارسال کند. این هم از چهارمین ویژگی خوب این چیپ هوشمند.

تا بحال اسم "

" به گوشتان خورده؟ راستش را بخواهید تا همین چند وقت پیش چنین اسمی به گوش هیچ کس نخورده بود. اما اهالی دانشگاه مینه سوتا اخیرا بطور خیلی تصادفی کشف کردند که ماده ای وجود دارد که مانع از تجزیه و فساد پروتئین ها می شود و همچنین می تواند جلوی رشد باکتریهای فاسد کننده را بگیرد. آنها نتوانستند اسمی بهتر از "بیسین" برای این ماده پیدا کنند.

بیسین توسط باکتری نه چندان معروفی به نام بیفودوباکتر تولید می شود و می تواند جلوی رشد باکتریهای معروفتر و خطرناکی مانند ئی-کولای، سالمونلا و لیستریا را بگیرد. بنابراین با تزریق ماده بیسین به داخل مواد پروتئینی مانند انواع گوشت و لبنیات و یا تخم مرغ می توان جلوی فساد و مسمومیت غذایی ناشی از فساد را گرفت.

پزشکان مینه سوتایی با انجام بررسی های زیاد به ما اطمینان داده اند که "بیسین" سالم است و مانند بسیاری از مواد دیگری که توسط باکتریهای بی خطر ساکن دستگاه گوارش تولید می شوند، هیچ خطری برای انسان ایجاد نمی کند. فعلا بیسین برای بررسی های بیشتر در صف تایید سازمانهای بهداشتی آمریکا قرار گرفته، اما اگر از این آزمایشها سربلند بیرون بیاید، می تواند تحول اساسی در صنعت غذایی جهان ایجاد کند. تصور کنید که شیر یا ماست یا گوشت را بتوان برای سالها نگه داشت... خب تصورش کمی عجیب است و راستش را بخواهید علیرغم همه این اطمینان بخشیدن ها، کمی طول خواهد کشید که خرید و خوردن شیری که هرگز ترش نمی شود یا پنیری که اصلا کپک نمی زند، قابل پذیرش باشد.

مطمئنا هیچگاه چیزی نخواهد توانست جای مواد غذایی تازه و خوش طعم را بگیرد، اما با توجه به اینکه سالانه در کل جهان (و بویژه در کشورما، مخصوصا در فصل گرما) موارد زیادی از مسمومیت گزارش می شود و متاسفانه تعداد زیادی هم به دلیل همین مسمومیتها جان می بازند؛ می توان گفت تولید و عرضه چنین محصولات غذایی نه تنها بی فایده نیست بلکه می تواند جان هزاران نفر را نجات دهد و از هدر رفتن میلیونها تومان پول هم جلوگیری کند. ضمن اینکه این روش نگهداری کاملا برگرفته از دل طبیعت است و خطرات نگهدارنده های شیمیایی را هم ندارد.

پژوهشگران شرکت آی بی ام نوعی میکروچیپ را طراحی کرده اند که از مغز انسان الهام گرفته شده است. آنها می گویند این میکروچیپ می تواند پردازنده ها را بسیار قویتر و سریعتر از پیش کند و در زمینه یادگیری انعطاف پذیرتر و در پاسخها حساب شده تر عمل کند، کاری که تاکنون برای کامپیوترها یک چالش بوده و برای مغز انسان مانند آب خوردن.

ماجرا از چه قرار است؟
آی بی ام دو طرح اولیه از این چیپها را معرفی کرده و اسم آنها را هم neurosynaptic core یا هسته عصبی-سیناپسی گذاشته است. هر دوی آنها بر اساس یک پلتفرم استاندارد نیمه رسانا ساخته شده اند و 256 نورون (واحد محاسباتی این چیپها) دارند. RAM در این چیپها مثل سیناپسهای مغزی (محل اتصال سلولهای عصبی) عمل می کند. یکی از این چیپها 262 هزار و 144 اتصال سیناپسی دارد و دیگری 65,536 اتصال سیناپسی.

این شبکه های اتصال سیناپسی یا همان چیپها از دو جهت مثل مغز عمل می کنند: اولا واحد محاسباتی و واحد حافظه بسیار به هم نزدیک و در هم تنیده شده اند (مثل مغز که فرآیند پردازش و حافظه هر دو توسط نورونها انجام می پذیرد) و دوم اینکه ارتباطات بین سیناپسها بر اساس یادگیری می تواند تقویت یا تضعیف شود. (دقیقا مانند فرآیند به یاد سپاری یا فراموشی در مغز)

البته تیم تحقیقی جزئیات زیادی از کارآیی و مشخصات این هسته های عصبی اعلام نکرده اند اما آنها ادعا کرده اند که این تراشه های جدید نه تنها مصرف انرژی بسیار کمتری خواهند داشت - و دوست جیبهای شما خواهند بود - بلکه قابلیتهای بالایی مانند تشخیص تصاویر، انجام بازیها یا هدایت مستقل یک خودرو در مسیر خود را نیز دارند.

چطور؟
کامپیوترهای امروزی بر اساس سیستم طراحی فون نویمان ساخته می شوند و در آنها مدخل ها به "ورودی" و "خروجی" تقسیم می شود، اشکال این طراحی این است که باعث ایجاد یک گلوگاه برای انتقال داده ها می شود که سرعت و کارآیی را محدود می کند. هسته نورونی آی بی ام با ایجاد شبکه سیناپسی و یکی کردن حافظه و پردازشگر، این گلوگاه را حذف، کارآیی را بهتر و سرعت را بیشتر می کند و از اتلاف انرژی هم می کاهد.

گفتنی است محققین IBM تاکید کرده اند که آنها اصلا قصد ندارند چیزی بسازند که با مغز رقابت کند یا حتی شبیه مغز باشد، بلکه تنها از روش کار مغز برای بهینه کردن طراحی مدارهای الکترونیکی و چیپها الهام می گیرند.

قدمهای بعدی:
IBM  قصد دارد در آینده سیستمی بسازد که 10 میلیارد نورون و 100 تریلیون سیناپس داشته باشد (به تعداد سیناپسهای مغز و با یک دهم تعداد نورونهای آن) و تنها 1 کیلووات انرژی مصرف کند و در یک جعبه کفش هم جا بگیرد.

ظاهرا کامپیوترهای الهام گرفته از مغز بیشتر مکمل کامپیوترهای امروزی خواهند بود تا جایگزین آنها. Modha مدیر پروژه چیپهای نوروسیناپسی می گوید: رایانه های امروزی بیشتر چپ مغز حساب میشوند، آنها می توانند حجم بالای محاسبات را انجام بدهند. اما در مسائلی که نیمه راست مغز می تواند انجام بدهد یعنی تشخیص خطر و درک چهره های دوستان، رایانه های امروزی عملا ناتوانند. مثلا شما بدون یک نیمه از مغزتان نمی توانید رانندگی کنید، ما در حال حاضر فقط یک نوع کامپیوتر داریم [نوع چپ مغز] کاری که ما می کنیم مثل این است که یک عضو جدید را به خانواده اضافه کنیم.

شما چه حسی در مورد توسعه چنین رایانه هایی دارید؟ آیا بهتر است حوزه ادراک و احساسات در انحصار انسان باقی بماند یا بهتر است انسانها این قابلیتها را با دستیاران دیجیتال خود به اشتراک بگذارند؟

نیازی به داشتن دانش پزشکی نیست تا بدانیم که در عکس بالا چه اتفاق عجیبی افتاده است. یک قیچی باغبانی درون جمجمه یک انسان فرو رفته است. اما آیا این بیمار زنده است؟ شاید در این مورد بهتر باشد به جای اصطلاح معروف "خطر از بیخ گوشش گذشته" بگوییم: "خطر از بیخ چشمش گذشته" .

جمجمه ای که در این عکس رادیوگرافی می بینید متعلق است به آقایی 86 ساله اهل ایالت آریزونای آمریکا به نام لروی لویچر. او مشغول هرس کردن در حیاط خانه اش بود که قیچی از دستش افتاد، وقتی می خواست خم شود و آن را بردارد، لیز خورد و با صورت روی قیچی باغبانی افتاد. دسته قیچی وارد کاسه چشمش شده و از آنجا به سمت پایین منحرف شده و تا گردن می رسد. اما به شکل عجیبی صدمه ای به کره چشم یا اعضای حساس دیگر وارد نمی شود.

پزشکان بلافاصله قیچی را از حدقه چشمش لروی بیرون آوردند و قسمتهای آسیب دیده کاسه چشم را ترمیم کردند. فعلا حال لروی بسیار خوب است و فقط کمی تورم در صورتش دارد. کمی هم تار می بیند. اما شاید اگر مسیر قیچی یک میلی متر جابجا میشد، نه تنها او چشم خود را از دست می داد بلکه امکان داشت قیچی وارد حفره مغزی جمجمه شود و ...

نمی دانم در این مورد می توان از چه کلمه ای برای توصیف شرایط پیش آمده استفاده کرد، شاید "خوش شانسی" نتواند شرایط را به خوبی توصیف کند.

معاینه ته چشم در بررسی بسیاری از بیماریها و عوارض آنها بسیار مهم و حیاتی است. این معاینه نه تنها اطلاعاتی در مورد خود چشم ارائه می دهد، بلکه می تواند وضع عروق و حتی افزایش فشار داخل جمجمه را هم آشکار کند.

در حال حاضر معاینه ته چشم توسط افتالموسکوپ انجام می شود که تنها قابل بررسی توسط یک نفر است. اما به تازگی شرکت Intuitive Medical Technologies ابزاری را معرفی کرده است که با اتصال به افتالموسکوپهای استاندارد ولش آلن (از انواع محبوب افتالموسکوپ) تصاویر افتالموسکوپ را روی صفحه آیفون منتقل می کند.

خب حدس زدن بقیه ماجرا زیاد هم سخت نیست؛ در آن واحد به جز یک نفر معاینه کننده سایرین نیز می توانند نتیجه معاینه را ببینند و حتی می توان تصاویر را با دیگران به اشتراک گذاشت، ذخیره یا در پرونده دیجیتال بیمار ثبت کرد. کاربردهای بیشتری از نظر آموزشی و پژوهشی هم می توان برای چنین بانکی از داده های معاینات ته چشم در نظر گرفت که آن را به ابزاری ضروری برای چشم پزشکان و گجتی محبوب برای سایر پزشکان تبدیل می کند.

این نخستین بار نیست که گجتهایی با قابلیت اتصال به آیفون برای مقاصد پزشکی معرفی می شوند. شاید یکی از دلایل استقبال تولید کنندگان این گجتها از آیفون، اندازه ثابت آن در مقایسه با طیف وسیع ابعاد موبایلهای دیگر سیستم های عامل (نظیر اندروید) باشد.

این روزها خبرهای جالبی از پزشکان اسپانیایی می شنویم، اما این یکی مطمئنا بهترین آنهاست: احتمال تولید واکسنی برای مقابله با ایدز. این واکسن در فاز اول تحقیقات انسانی خود 90% موفق بوده و امید زیادی را در میان پژوهشگران برای ساخت نهایی یک واکسن علیه ایدز بوجود آورده است.

گروهی به سرپرستی دکتر ماریانو استباندر مرکز ملی بیوتکنولوژی اسپانیا (زیرمجموعه انجمن ملی پژوهش اسپانیا ) از سال 1999 بر روی این ساخت این واکسن کار کرده اند. آنها از یک ویروس ضعیف شده به نام MVA-B که نوعی از واکسن اصلاح شده آنکارا (Modified Ankara Vaccinia) است برای ساخت این واکسن استفاده کرده اند. واکسن اصلاح شده آنکارا تاکنون مبنای ساخت انواع زیادی از واکسنهای ضد ویروس مانند واکسن آبله بوده است.

حرف B در پایان نام این واکسن هم به HIV-B شایعترین زیرگونه ایدز در اروپا اشاره دارد. دکتر استفان و همکارانش چهار ژن از مجموعه ژنهای ویروس ایدز را به داخل توالی ژنی MVA وارد کردند و در سال 2008 آن را بر روی میمونها و موشها آزمایش کردند که فاز تحیقات حیوانی آن با موفقیت کامل همراه بود.

در مرحله بعدی (فاز نخست انسانی) آنها تحقیق را بر روی 30 نفر داوطلب که تاکنون مواجهه ای با ویروس ایدز نداشته اند شروع کردند و واکسن را به 24 نفر از آنها تزریق کردند. 6 نفر دیگر دارونماهایی دریافت کردند و طبیعتا هیچ واکنشی هم در بدن آنها بر انگیخته نشد اما در 24 نفری که واکسن را دریافت کرده بودند، 90% آنها واکنش ایمنی خوبی در برابر ویروس ایدز از خود نشان دادند و 85% نیز این توانایی را حداقل تا یکسال بعد از تلقیح واکسن حفظ کردند.

البته ما هم نمی دانیم که پژوهشگران این 90% و 85% را در تعداد 24 نفر چگونه حساب کرده اند، اما به نظر می رسد تعداد تقریبی متناظر با این درصدها به ترتیب 22 و 21 نفر باشد. هرچند این بررسی تنها برروی 30 نفر انجام شده و قبل از تولید تجاری واکسن باید فازهای 2 و 3 تحقیقات انسانی نیز با موفقیت به اتمام برسند. (مراحلی که در آنها تنها واکنش ایمنی سنجیده نمیشود و داوطلبین با ویروس ایدز حقیقی مواجه خواهند شد)

اما نتایجی که تاکنون به دست آمده است این امید را بوجود می آورد که فازهای بعدی نیز به احتمال زیاد با موفقیت طی خواهند شد و در اینصورت این بیماری نابفرمان هم روزی واقعا (و نه فقط در تبلیغات رسانه ای) تحت کنترل در خواهد آمد.

خب منظور ما این نیست که مغز می تواند از خود انرژی های مثبت ساطع کند تا دیابت بهبود پیدا کند یا اینکه مغز فرمان بدهد که قند کمتری استفاده شود. این سلولهای مغزی هستند که در صورت لزوم می توانند از دروازه بیرون بیایند و برای جبران شکست، چند گل به دروازه حریف (بیماری قند) بزنند. دانشمندان ژاپنی با موفقیت نشان دادند که تزریق سلولهای مغزی به درون پانکراس (لوزالمعده) موش می تواند دیابت را درمان کند.

حدود 200 میلیون نفر در جهان به دیابت (مرض قند) مبتلا هستند. در سال 2007 فقط در آمریکا حدود 174 میلیارد دلار صرف کنترل و درمان این بیماری شد (که احتمالا تاکنون افزایش هم داشته است) و در همین سال این بیماری هفتیمن دلیل اصلی مرگ و میر در این کشور بود. با این حساب اگر این آزمایش در مورد انسان هم جواب بدهد، جالب و خوشحال کننده خواهد بود.

دکتر توموکو کووابارا و همکارانش در انسیتوی تحقیقاتی در سوکوبای ژاپن، سلولهای بنیادی عصبی را از هیپوکامپ موش برداشتند و آن را مستقیما به پانکراس تزریق کردند. قند خون موشها -که قبل از تزریق طوری دستکاری شده بودند که عوارض دیابت را بروز بدهند- بعد از آن پایین آمد و به سطوح نرمال خود بازگشت. دانشمندان برای اطمینان از اینکه ترشح انسولین و تنظیم قند خون کار سلولهای عصبی بوده ، دوباره آن سلولها را از پانکراس برداشتند و جالب بود که بعد از آن دوباره سطح قند خون موشها بالارفت.

مطالعه دکتر کووابارا ثابت می کند که وقتی سلولهای عصبی به درون پانکراس تزریق می شوند توانایی بالقوه خودشان را در تنظیم ترشح انسولین و به دنبال آن کنترل قند خون را نشان می دهند. چیزی که این تحقیق را جالبتر هم می کند این است که بر خلاف بعضی مطالعه های دیگر، این سلولهای بنیادی از خود بیمار گرفته می شوند و بنابراین بحث چندانی در مورد تامین این سلولها از جنینهای سقط شده یا رویان ها وجود نخواهد داشت.

بالاخره دستگاه سونوگرافی قابل حملی که در زمستان گذشته مجوز FDA (سازمان نظارت بر غذا و دارو آمریکا) را برای حضور در بازار کسب کرده بود، پای خود را از موسسه تحقیقاتی Mobisante بیرون گذاشت و رسما وارد دنیای عرضه و تقاضا شد. این دستگاه که MobiUS (اولترا سوند همراه) نام دارد، می تواند به راحتی در جیب جا شود و کارهای یک دستگاه سونوگرافی معمول را انجام دهد. بنابراین دیگر برای انجام بررسی های سونوگرافی نیازی نیست تا بیمار به مراکز تشخیصی-درمانی مجهز اعزام شود.

مطمئنا بسیاری از کلینیکها و مراکز درمانی در نقاط دورافتاده و محروم چشم انتظار رسیدن چنین دستگاههای هستند اما چیزی که در این میان می تواند امید این مراکز را کمرنگ کند قیمت بالای دستگاه (حدود 7500 دلار) است؛ البته شرکت سازنده وعده داده است که در صورتی که سفارشهای بیشتری برای خرید این دستگاه بگیرد می تواند قیمت را تا نصف پایین بیاورد.

مشکل دیگر تکنولوژی نسبتا قدیمی دستگاه است؛ مغز متفکر این دستگاه گوشی Toshiba TG01 است که بر پایه ویندوز 6.1 (قابل ارتقا به 6.5) کار می کند. هرچند انتخاب ویندوز بعنوان سیستم عامل پایه دستگاه با توجه به حضور سیلش چاتانی (از مدیران سابق مایکروسافت) در راس گروه سازنده موبی-یو-اس قابل پیش بینی بود، اما استفاده از نسخه قدیمی سیستم عامل کمی مایوس کننده است. با این وجود هنوز می توان امیدوار بود که این دستگاه با سرعت بخشیدن به تشخیص مشکلات اورژانس بیماران، ارزش 7500 دلار هزینه اش را داشته باشد و همچنین می توان امیدوار بود که ساخت چنین دستگاهی آغازگر حرکتی در ساخت دستگاههای بعدی بر پایه iOS و اندروید باشد.