Springer György, Stanfordi Egyetem Asztro- és Aeronautikai Intézet, California

A szonda körülbelül akkora, mint egy nagyobb vitaminkapszula. A beteg iszik egy-két pohár vizet és lenyeli a kapszulát. Az úszik a vízben. Mivel az orvosi szondát oda kell küldeni a gyomorfalhoz, hogy azt megnézze, vannak benne speciális sugárhajtóművek, amiket kívülről lehet vezérelni, hogy a szonda kívánt helyre menjen. Van benne két optikai lencse is, amivel sztereoszkóposan lehet látni. A szonda beépített antennával leadja a képet. Az orvos ezt kívülről látva oda tudja vezényelni a szondát a gyomorfalhoz, amit így meg is vizsgálhat. Az orvos úgy lát sztereóban, mintha maga ülne benn a gyomorban. Az optikai észlelés, a sztereólátvány leadása, a külső irányítás fogadása és a sugárhajtóművek vezénylése egy lenyelhető kis kapszulában van, amit az én hallgatóim szerkesztenek. Három cm hosszú és 12 mm az átmérője, tehát valóban lenyelhető. A szemlélődésen túlmenően most még optikai biopsziát is szeretnénk megvalósítani vele: az orvos rávilágít a gyomorfalra, és a visszavert fényből tudja majd megállapítani, van-e jelen valamilyen speciális betegség, anélkül, hogy kivágna valamit, hogy kint mikroszkóppal vizsgálja. A szondát munkavégeztével a szervezet kiüríti. Látnivaló, hogy a kis szonda a sugárhajtóműves űrszondáknál kidolgozott technikával működik.

Az első típus, ami pár hónapja jelent meg a piacon, hasonló pirula a vékonybél vizsgálatára. Ebben semmi más nincs, mint egy lencse. Magától megy, a bélműködés hajtja végig a vékonybélen, csak azt jelzi, ha valahol piros. Azután kiürül. Ez tehát még viszonylag buta szerkezet. Még utána kell menni, hogy hol piros? Orvosokkal dolgozunk együtt. Szokásos eljárásuk, hogy a szondás jelzés után felvágják a hasat, kiveszik a vékonybelet, lámpát téve mögé végignézik; hogy hol a piros. Hát ez még nem csúcstechnika. Tervezzük, hogy a gyomorvizsgálatra kifejlesztett okos szondánkat továbbfejlesztjük, hogy a vékonybélbe belépve is tudósítson, és tudassa, hogy épp hol van. Bele akarunk tenni egy GPS-t (geopositioning system, helymeghatározó elektronika). Így tudja majd az orvos, hogy ha lát valamit, az pontosan hol van. A fő probléma, hogy a szonda órákon át utazik a bélrendszeren át, és eközben energiával kell ellátni. Két elem van benne, de az energiaellátás javításán még dolgoznunk keli.

A pirulát persze föl lehet használni csővezetékek, vízvezetékek, olajvezetékek vizsgálatára is, ahová nem lehet bejutni hosszú km-eken keresztül. Ez az egész a repülőmérnöki gyakorlatból bontakozik ki. Mutatja, hogy a 21. századra teljesen idejét múlta az egyes természettudományok elhatárolása egymástól. A gyomor-bél-szonda szerkesztésénél az első kérdés: olyan anyaggal kell burkolni, amit a szervezet befogad, ez anyagtudományt igényel. Tudni kell optikát, informatikát, sugárhajtóművet. Orvosokkal kell együttműködni, tehát tudni kell biológiát. Orvos-munkatársunk specialitása az endoszkópia. Azzal foglalkozik, amikor csővel nyúlnak be a bélrendszerbe. Remek ember, PhD-je is van, megérti a mérnöki témákat is, mi pedig tőle tanuljuk a biológiát.

Orvosi téma, ami még foglalkoztat, kompozit anyaggal (szálakkal erősített műanyaggal) csinálni a csípőcsont-beültetést. Itt az a fontos, hogy a beültetett anyag merevsége ugyanakkora legyen, mint a csonté. Nem több, nem kevesebb. De a csontmerevség változó, attól függően, hogy ki az ember: férfi vagy nő, fiatal vagy idős, sportoló vagy nyugdíjas. Ha a csont és protézis merevsége más, baj támad: meglazul, fáj, ki kell cserélni. A mindmáig használt titán merevsége adott. A kompozit anyagok rétegekből állnak. A rétegeket a páciens lemért csontmerevségének megfelelően lehet beállítani. Itt megint tudni kell a biológiát, de a kompozit anyagok tervezését is felsőfokon, fizikai alaptörvényekre alapozva. Erre szabadalmunk van.

Egy harmadik téma az aorta (főütőér) olykor bekövetkező kipúposodása. Ha a púp kipukkad, a főütőér kilyukad, a beteg meghal. Ennek megelőzésére fel kell vágni az egész mellkast, és aorta-operációt kell megkísérelni. Most csinálnak egy pici, 4 mm-es csövet, ami megfelelő burkolattal van bevonva. A csövecskét a lábtól indulva az érben fölvezetik a kipúposodott helyre. A csövecske áthidalja a kipúposodást, a vér a csövön át folyik. A feladat az, hogy a csövecske betételkor 4 mm, de amikor célba ér, meg kell nyúlnia 30-40 mm-re. Mi azt csináljuk, hogy a csőbe beteszünk egy léggömböt, hogy felfúvódva az nyújtsa ki a csövet. Ily utakon oldhat meg a fizikus biológiai problémákat, amelyeknél emberi élet vagy halál a tét.