Nano dedykuję zarówno możliwościom, jakie przed medycyną otwiera nanotechnologia, jak i nadziei, że jej ewentualne ujemne strony będą minimalne.
Przedmowa
Mały rozmiar jest najbardziej niedocenianą cechą. Od dzieciństwa jesteśmy uczeni nigdy nie poprzestawać na małym, dążyć zawsze do wielkich rzeczy. Jednak teraz mały rozmiar zajmuje poczesne miejsce na styku chemii, fizyki i biologii w dziedzinie zwanej nanotechnologią, która zmienia oblicze nauki, w tym także medycyny. Mimo że pojawiła się zaledwie w końcu minionego stulecia, już stała się wartym wiele miliardów fenomenem z coraz to nowymi zastosowaniami komercyjnymi. W świecie nanotechnologii małe oznacza naprawdę niewielkie. Podstawową jednostką długości jest nanometr, jedna miliardowa metra. Atom wodoru ma średnicę w przybliżeniu jednej dziesiątej nanometra, cząsteczka DNA grubość dwóch, trzech nanometrów. Rozmiary wirusów mieszczą się w przedziale 20–400 nanometrów, bakterie są większe. Pałeczka Salmonella, odpowiedzialna za 90 procent przypadków zatruć pokarmowych na całym świecie, ma około 2500 nanometrów długości, 500 szerokości i cienką, przypominającą ogon wić, także długą na 500 nanometrów. Komórki budujące ludzki organizm są większe: średnica erytrocytu wynosi około 7000 nanometrów, krwinki białej 10 000 z kawałkiem. W tym niewidzialnym gołym okiem nanoświecie królują prawa mechaniki kwantowej, do których wiedza opisująca świat makroskopowy nie ma zastosowania. Dominują oddziaływania elektromagnetyczne, przy których grawitacja przestaje mieć znaczenie, a pojęcie powierzchni lub jakichkolwiek ostrych granic pomiędzy obiektami materialnymi traci sens. Liczą się natomiast przestrzenne rozkłady ładunków: dodatnio naładowanych jąder atomowych i otaczających je chmur elektronów. Na przykład złoto w nanoskali nie jest ani złote ani ciężkie. Ważniejszym jednak dla nanotechnologii pierwiastkiem jest węgiel, podstawowy budulec życia, o znanej zmienności alotropowej, występujący pod postacią diamentu i grafitu. Nanotechnologia odkryła, że jego atomy wystawione na równie gwałtowne warunki, jakie panują we wnętrzu czerwonych olbrzymów, tworzą także inne zdumiewające i cudowne nanometryczne struktury, zwane fulerenami. Należą do nich tak zwane piłki Bucky’ego – fulereny Buckminstera1, złożone z sześćdziesięciu atomów węgla i mające około jednego nanometra średnicy oraz nanorurki węglowe o różnej długości i budowie, a średnicy 1,3 nanometra. Te zaskakujące struktury wykazują wyjątkowe właściwości fizyczne: niesamowitą wytrzymałość, lekkość, stabilność i przewodnictwo i będą zyskiwać na znaczeniu w miarę postępów nanotechnologii. W nanotechnologii kryją się zatem ogromne możliwości, ale także potencjalne zagrożenia. Nawet specjaliści nie znają jeszcze wpływu nanocząstek na środowisko czy zdrowie. Zauważono jednak, że nanorurki węglowe zachowują się podobnie do włókien azbestu, które mają właściwości kancerogenne.
Wiemy, że nanocząstki potrafią przenikać do ludzkiego organizmu, w tym także do mózgu. Jak szkodliwe może to być, nikt nie ma pojęcia. Drugie zagrożenie związane z nanotechnologią łączy się z jej szybkim sukcesem komercyjnym. Nikt tak naprawdę nie kontroluje badań prowadzonych przez najróżniejsze firmy nanotechnologiczne. Nie są objęte nadzorem, jaki funkcjonował na przykład w przypadku prac nad rekombinowanym DNA, i nie istnieje żadna kontrola potencjalnie negatywnego wpływu nanocząsteczek. Badania z zakresu nanotechnologii są prowadzone w tysiącach prywatnych laboratoriów, z których każde robi wszystko, by jako pierwsze zdobyć cenne patenty. Jest to świat, w którym rywalizacja jest wszechobecna, tajność ma kapitalne znaczenie, a zagrożenia są ignorowane albo lekceważone. 1 Nazwane tak na cześć amerykańskiego architekta, wynalazcy i futurologa Richarda Buckminstera Fullera, zwanego „Bucky” (przyp. tłum).
Prolog
Szlak rowerowy Carter Lake, Boulder, Kolorado niedziela, 21 kwietnia 2013, 8.28 Kolarz zdecydował się na relaksującą przejażdżkę: prawdziwe treningi miały zostać wznowione od wtorku po dodatkowych badaniach medycznych. Trenerzy powiedzieli, że może wsiąść na rower, żeby pozbyć się zakwasów, których nabawił się dzień wcześniej, ale nalegali, by nie forsował się za mocno. Upewnili się też, że ma założone urządzenia monitorujące częstość tętna i oddechu oraz saturację, jak również lokalizator GPS, dla pełnego nadzoru. Trasa, którą miał do dyspozycji, biegła na północ od Boulder do jeziora Carter i z powrotem i liczyła w sumie sto dwadzieścia kilometrów, ale była równa, pozbawiona większych zmian nachylenia i wysokości. Jeśli on i inni mieli rywalizować na zakładanym poziomie, powinni być w stanie pokonać sto dwadzieścia kilometrów płaskiego w przeważającej mierze terenu bez potu i wysiłku. Po kilku kilometrach kolarz zaczął się nudzić i zrobił się niespokojny. Wiedział, że kazano mu się oszczędzać, ale miał w sobie moc, wigor i wrażenie, że płynie nad chodnikiem. Oddychał płytko i swobodnie jak podczas przechadzki w parku, nie pojawił się nawet ślad zadyszki. Był piękny wiosenny dzień, słońce przyjemnie grzało go w plecy. Wbrew ostrzeżeniom kusiło go, by trochę zaszaleć. Dlaczego nie miałby wykorzystać takiego dobrego samopoczucia i kondycji? Być może ukarzą go potem w jakiś sposób, ale był pewien, że nie skrzywdzą jego bliskich, tak jak grozili. Te sankcje były zarezerwowane dla próby ucieczki, a nie zbyt forsownego treningu. Po prawdzie przeszło mu nawet przez głowę, że może dostanie nagrodę za ewidentny postęp i wzrost wydolności. A co tam, pomyślał i zaczął ostro pedałować, nabierając szybkości, pochylony nisko nad kierownicą, żeby zredukować opór wiatru. Uprawiał kolarstwo dopiero od jakiegoś roku, ale wątpił, by ktoś mógł się z nim teraz równać. Jego ojczyzna pokaże jeszcze światu, że jej obywatele są w stanie rywalizować we wszystkich wytrzymałościowych dyscyplinach sportu na światowym poziomie. Trasa miała jedno wyższe wzniesienie i rowerzysta zaatakował je ostro, wstrzymując oddech. Nie zwolnił ani na chwilę, pokonując je, jakby była to płaska droga, a nie sześcioprocentowa pochyłość. Teraz naprawdę pędził, frunął, upajając się pędem, kiedy nagle, w połowie wzniesienia, stracił oddech i poczuł ostry kłujący ból w piersi i lewym nadbrzuszu. Chwycił się za gardło, nie mogąc złapać tchu. Próbował zahamować, ale stracił kontrolę nad rowerem, który skręcił gwałtownie w prawo, uderzył o niewielki krawężnik i posłał go na opadające w dół żwirowo-trawiaste pobocze. Mężczyzna wylądował ciężko i przekoziołkował kilka razy, zanim się zatrzymał. Na rękach i nogach miał otarcia i skaleczenia i
co gorsza, choć próbował, nie mógł złapać tchu. Zupełnie tak jakby zrobił wydech, ale wdech leżał już poza jego zasięgiem. Cały był zlany potem, serce waliło mu jak oszalałe, a ból nie ustępował. Był półprzytomny, niezdolny wstać ani w ogóle wykonać żadnego ruchu. Nie miał pojęcia, jak długo tak tam leżał nieruchomy na zewnątrz, a w środku gwałtownie tracący kontrolę niczym zużyty reaktor jądrowy. Po jakimś czasie – dziesięciu, trzydziestu minutach? – uświadomił sobie, że dokoła niego pojawiły się jakieś postaci. Trzech lub czterech ludzi mówiło coś naraz, czyjaś dłoń chwyciła go za nadgarstek. Wiedział, że to jego rodacy – znajdował się w Stanach Zjednoczonych, ale to byli Chińczycy, tak jak on. Czuł, jak podnoszą go brutalnie z ziemi i kładą na twardej powierzchni, potem gdzieś przenoszą. Ostatnie wrażenie, jakie zarejestrował, zanim stracił przytomność, to, że go dokądś wiozą, prawdopodobnie do bazy. Technik w furgonetce wyłączył urządzenie GPS, chwaląc w myślach jego skuteczność: lokalizator i jednocześnie monitor parametrów życiowych uruchomił alarm zaraz po wypadku i zespół wiedział natychmiast, że numer piąty jest w niebezpieczeństwie i gdzie się znajduje. Nietrudno było go namierzyć na poboczu drogi publicznej, ale na szczęście nikt się nie zatrzymał, by mu pomóc, ani nie widział samego zdarzenia. Upadek zmiótł go z drogi i zrzucił w dół niewielkiego nasypu na poboczu, gdzie leżał poza zasięgiem wzroku przejeżdżających i przechodniów. Lekarz nadzorujący był za to wdzięczny. Teraz badany wykazywał wysoce nietypowy zespół objawów, ale wszystkie je obserwowali już wcześniej. GPS pokazał prędkość, z jaką poruszał się rowerzysta – zdecydowanie zbyt dużą jak na tę fazę cyklu treningowego. Wglądało na to, że go stracą, jednak lekarz wiedział, że świeża partia ma przylecieć tego samego dnia. Jednak zawsze to szkoda: ten akurat zapowiadał się obiecująco, jako że był sportowcem, zanim wszedł konflikt z prawem. Po dwudziestu minutach dojechali na miejsce. Furgonetka wjechała na dok rozładunkowy, gdzie czekał już inny zespół medyczny, i rowerzystę przeniesiono do pozbawionego okien pomieszczenia pełnego sprzętu medycznego i reanimacyjnego. Kiedy leżał nieprzytomny na noszach, jeden sanitariusz rozciął mu strój, drugi przysunął wózek z urządzeniem przypominającym aparat do dializy. Monitor EEG pokazał po podłączeniu zanik funkcji mózgowych, ale fakt ten miał drugorzędne znaczenie – musieli się upewnić, że serce pracuje, tak by można było zbadać krew i ustalić, co dokładnie poszło nie tak, choć mieli już całkiem niezłe pojęcie. Pół godziny później kolarz był już w zasadzie martwy, ale oddech, pracę serca i inne funkcje życiowe podtrzymywano mechanicznie. Krew mężczyzny przepływała przez system, w którym była odwirowywana w próbkach po 100 cm3, zwykłe elementy morfotyczne oddzielano od dodatków, i komórki oraz osocze wprowadzano z powrotem do podtrzymywanego sztucznie krążenia.
Do pomieszczenia wszedł zespół zabiegowy, jego członkowie, w rękawiczkach i kitlach, byli ubrani jak do zwykłej operacji. Jedyna różnica polegała na tym, że żaden nie zawracał sobie specjalnie głowy sterylnością, a szorowanie rąk przed zabiegiem było w najlepszym razie pobieżne. Bez specjalnych ceregieli wykonano splenektomię na martwym pacjencie i pobrano wycinek płuc. Zarówno śledziona, jak i próbka tkanki płucnej zostały natychmiast zsekcjonowane i zbadane w tym samym pomieszczeniu przez jednego ze starszych stażem członków zespołu. Pod mikroskopem zobaczył to, czego się spodziewał: mnóstwo mikroskopijnych, szafirowoniebieskich kul blokujących naczynia włosowate. Szefa wprawdzie nie było w kraju, ale musiał się o tym natychmiast dowiedzieć.
Rozdział 1
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 2
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 3
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 4
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 5
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 6
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 7
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 8
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 9
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 10
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 11
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 12
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 13
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 14
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 15
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 16
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 17
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 18
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 19
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 20
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 21
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 22
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 23
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 24
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 25
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 26
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 27
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 28
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 29
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 30
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 31
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 32
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 33
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 34
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 35
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 36
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 37
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 38
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 39
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 40
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 41
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 42
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 43
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 44
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 45
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 46
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 47
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 48
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 49
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 50
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 51
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 52
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 53
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 54
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 55
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 56
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 57
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 58
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 59
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 60
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 61
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 62
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 63
Dostępne w wersji pełnej.
Rozdział 64
Dostępne w wersji pełnej.
Epilog
Dostępne w wersji pełnej.
Tytuł oryginału: Nano Copyright © 2012 by Robin Cook All rights reserved Copyright © for the Polish e-book edition by REBIS Publishing House Ltd., Poznań 2013 Informacja o zabezpieczeniach W celu ochrony autorskich praw majątkowych przed prawnie niedozwolonym utrwalaniem, zwielokrotnianiem i rozpowszechnianiem każdy egzemplarz książki został cyfrowo zabezpieczony. Usuwanie lub zmiana zabezpieczeń stanowi naruszenie prawa. Redaktor: Elżbieta Bandel Konsultacja lek. med. Anna Karczewska dr n. chem. Olgierd Cybulski Opracowanie graficzne serii i projekt okładki: Zbigniew M ielnik Fotografia na okładce © SPL/EAST NEWS W publikacji wykorzystano czcionkę z rodziny Liberation (https://fedorahosted.org/liberation-fonts/) Wydanie I e-book (opracowane na podstawie wydania książkowego: Nano, wyd. I, Poznań 2013) ISBN 978-83-7818-164-4 Dom Wydawniczy REBIS Sp. z o.o. ul. Żmigrodzka 41/49, 60-171 Poznań tel. 61-867-47-08, 61-867-81-40; fax 61-867-37-74 e-mail:
[email protected] www.rebis.com.pl Konwersja do formatu epub: AKAPIT, Poznań, tel. 61-879-38-88
Pełną wersję tej książki znajdziesz w sklepie internetowym ksiazki.pl pod adresem: http://ksiazki.pl/index.php?eID=evo_data&action=redirect&code=8e708cdf00c
