Tartu teadlased loovad miljonite elusid päästa aitavat insuldirelva

Neis pakendeis on tulevikus miljonite elusid päästa aitavad tehislihaste prototüübid Foto: Aivar Pau

• Tartu ülikool ja elektroonikahiid Philips ühendasid jõud

Ülikoolilinnas Tartus on koostöös üleilmse elektroonikahiiuga Philips valmimas juuspeen ja samas imenutikas tehislihas, mis parandab õigeaegsel kasutamise märkimisväärselt insuldi saanud inimeste lootust jätkata täisväärtusliku elu elamist.

Kui inimesel tuleb tromb peas asuvasse veresoonde – ehk ta saab insuldi -, siis on arstidel vaid tund-paar aega selle eemaldamiseks, et vältida jäädavate ajukahjustuste tekkimist.

Praegu kasutatavad peamised ravilahendused on need, kus inimestele manustatakse mitmeid tugevatoimelisi ravimeid või reiearterist sisestatakse pikk, peenike ja vägagi kohmakas traat, mis juhitakse sulgunud ajuveresooneni.

«Kuna teel ajuni on veresoontes hästi palju pöördeid, siis traditsioonilise traadiga neist kuidagi läbi ei pääse. Meie töötame välja nn „karva“, mis allub arstide juhtimiskorraldusele end sobivalt painutada ja pöörata,» võttis teadlaste töö põhiidee kokku ülikooli tehnoloogiainstituudi arukate materjalide ja seadmete labori  professor Alvo Aabloo.

Selline pehme karv võimaldab viia traadi enda otsiku täpselt õigesse kohta, mööda traati saab seejärel sihtkohta toimetada medikamente ja ning murda trombist läbi füüsiliselt «koputades».

«Philips leidis meid ise üles ja ettevõtte sõnum oli, et nad on sellest väga huvitatud,» ütles Aabloo.

Milles aga seisneb sellise juhitava karva keerulisus? Esiteks peab selle sees olema eriline ioonvedelik, just selle abil saavad arstid selle asendit muuta ja mööda «kurvilisi» veresooni juhtida – elektrilaeng koondab ioonid karvakese soovitud ossa – toimub polariseerumine - ning selline «paksend» mõjutabki karvakest end painutama.

Mis on ioonvedelik – see on sool, mis on tavaoludes mitte kristalne, vaid vedel, tema sulamisteperatuur on reeglina alla 100 kraadi. Näiteks kõige tavalisem söögisool sulab 801 kraadi juures.

Bioohutus on kogu projekti kõige suurem väljakutse. Teiseks peavaluks on muidugi selle otsiku imepeeneks saamine, säilitades samas selle töövõime. Imepeen  karv on nelja või viie kihiline, ning see on ioonvedelikust läbiimmutatud nagu käsn. Kokku moodustubki juuspeen kunstlihas.

Teadlase töölaud - nähtavasti siin meisterdataksegi teaduse tipplahendusi Foto: Aivar Pau

Seda kullast ja ioonvedelikust ja «millestki veel» koosnevat lihast juhib läbi ioonvedeliku seega elekter. Selle painutamiseks juhitakse traati poolteist volti. Otsiku otseseks juhtimiseks kasutatakse mängukonsoolile sarnast paremale-vasakule stiilis puldinupp.

«Ainus erinevus on see, et kui tavalihas tõmbub kokku, siis meie oma paindub,» sõnas Aabloo. «Oleme sama lahendust kasutades siin mitmeid lahendusi välja pakkunud – alates iseliikuvatest «ratastest» ja kunsttigudest kuni sellise mobiiltelefonini välja, mis sissetuleva kõne peale end käepäraselt kõveraks tõmbab. Isegi suur Samsung otsis meid selle leiutise peale üles, kuid selles arendusstaadiumis oli kõverduvate telefonide eluiga nende jaoks veel liiga lühike.»

Leiutise olulisusest annab märku see, et aastas saab insuldi ligi 15 miljonit inimest ja terveks ravida suudetakse neist praegu vaid neljandik – kuus miljonit surevad ja viis miljonit muutuvad sisuliselt dementseteks – ei oska enam kõndida või ei saa mõningatest asjadest aru. Selliste näitajatega on insult teine surmapõhjustaja ning esimene invaliidistaja maailmas.

Tartu ülikooli teadlaste töötav prototüüp peaks plaanide kohaselt valmis saama järgneva kaheksa kuuga. Edasi tulevad kliinilised katsed ja kogu muu ettevalmistavate protseduuride kadalipp.

Ülikooli ja maailma ühe suurema elektroonikaettevõtte Philipsi koostööprojekti Eesti-poolset tööd rahastab ligi 150 000 euroga Euroopa Innovatsiooni- ja Tehnoloogiainstituut EIT. Kuna arendusperiood kestab vaid kaheksa kuud, siis nõuab see aktiivse meeskonna komplekteerimist kiirelt.

Tagurpidi akud

Kuidas Aabloo ja tema töörühm üldse selliste imelihaste leiutamiseni jõudunud on, mis nüüd üleilmselt järjest suuremat huvi tekitavad?

«Järeldoktorantuuris ma tegelesin liitiumioonakude uurimisega. Ühel hetkel tekkis idee, et kui akude puhul kõik tahavad, et akud ei liigutaks, kui kontaktid murduvad, siis meie tahame vastupidist – et need liigutaksid võimalikult palju,» selgitas teadlane. «Meie eesmärgiks sai seega teha väga kehv aku – mis ei mahuta energiat, aga ta liigutab.»

Philipsiga jõuti koostööni läbi doktorantide omavahelise koostöö erinevate projektide tutvustamisel. Ning selliseid koostööprojekte leidub nüüdseks juba seinast-seina: isegi Šveitsi tuumauuringute keskusega Cern, kelle jaoks aidatakse modelleerida väga tugevas elektriväljas toimivaid seadmeid, mille abil tunnelis osakesi kiirendada ja põrgatada.