Da bi rešil svojo umirajočo sestro, je Charles Lindbergh izumil medicinsko napravo

Charles Lindbergh, cenjeni letalski junak, žrtev zločina stoletja, je nedvomno ameriška ikona. Vendar se spomnimo Lindbergh-a ni popolna slika. Medtem ko so se nedavni biografi začeli poglabljati v temnejšo preteklost letalca - njegovo držanje evgeničnih načel, filandering in povezanost z nacistično Nemčijo - je eno področje Lindberghove biografije pogosto zapostavljeno - njegovo pionirsko delo v biomehaniki.

Iz te zgodbe

Lindbergh

Nakup

Junak: Charles A. Lindbergh in ameriške sanje

Nakup

Ameriške osi: Henry Ford, Charles Lindbergh in vzpon tretjega rajha

Nakup

Sorodne vsebine

• Moški z veliko srčnimi ventili podari svojo nenavadno zbirko
• V nujnih primerih spakirajte snežne čevlje

Biomehanika? Je bilo njegovo delo na tem področju povezano z letalstvom - morda preoblikovan kokpit? Ali pa nekaj za povečanje ledvene podpore, da bi čezatlantska potovanja postala bolj udobna?

Pravzaprav so bili prispevki Lindbergha precej ločeni in v času, ko je bil zaradi teh dosežkov splošno slaven. "Ime, ki ga bo pustil v tej znanosti, bo tako imenitno kot tisto v letalstvu, " je leta 1934 dejal eden od njegovih kolegov za New York Times . Napoved je padla. Danes se le nekaj stavkov v prispevku na Wikipediji nanaša na njegove znanstvene prispevke; in v tem leži zgodba.

Charles Lindbergh je bil oblikovalec perfuzijske črpalke - ročno oblikovanega prozornega stekla Pyrex, 18-palčnega visokega stekla, ki je bil uporabljen za delovanje organov zunaj telesa. Uspel je leta 1935 po vrhunskem tihem sodelovanju z znanstvenikom Nobelove nagrade Alexisom Carrelom.

Naprava je organu oskrbovala ali »napolnila« s stalno oskrbo s kisikom kri (ali sintetičnim nadomestkom). Carrel je izpopolnil tekočino, toda tega, kar ni, je bil način, kako to pravilno nanesti na orgle. Lindbergh je svoje mehansko obvladanje oblikoval tako, da je oblikoval trikomorno napravo, da zadrži organ na mestu in mu omogoči, da je prežet s Carrelovo "umetno krvjo".

Lepa je bila v svoji preprostosti. Karotidna arterija je bila postavljena v povezavo z drugo drobno stekleno cevjo, ki jo je povezovala s črpalnim sistemom. Zračni tlak bi tekočino vodil skozi črpalko na način, ki posnema biološke procese.

Charles Lindbergh in Alexis Carrel Samuel Johnson Woolf, platno olje, 1938 (Nacionalna galerija portretov © Posest SJ Woolfa)

Samo približno 20 jih je bilo kadar koli narejenih, tri pa so v zbirkah Smithsonianovega Nacionalnega muzeja ameriške zgodovine v Washingtonu, DC

Čeprav je v veliki meri pozabljeno, je pomembno. Aparat je bil predhodnik medicinskih pripomočkov, kot je srčno-pljučni aparat, njegov postopek pa je pomagal razviti izvedljivo sredstvo za zaustavitev srca med kirurškimi posegi.

Med dolgimi urami v zraku se je mladi pilot spomnil razmišljanja o življenju in smrti. Toda ko je bila njegova žena starejša sestra zbolela za hudo srčno boleznijo po revmatični vročini, se je Lindberghhova tiha misel obrnila proti uporabljenemu biološkemu delu. Potem ko je svojega zdravnika vprašal, zakaj operacija ne more povrniti škode, je Lindberghu dejal, da bo postopek trajal dlje, kot bi srce lahko odstranili iz telesa, ne da bi trajno škodo povzročil. Lindbergh je vztrajal. Zakaj stroja ne bi mogli uporabiti za vzdrževanje živih organov, je dejal. Toda zdravnik je pokazal "malo zanimanja za težavo".

Lindbergh je poizvedoval pri anesteziologu Palulelu Flaggu, ki je bil bolj naklonjen in je Lindbergh usmeril k Carrelu, ki se je ukvarjal s težavami, povezanimi z vzdrževanjem organov in vitro. Že naslednji dan se je Lindbergh dogovoril za sestanek s Carrelom v njegovem laboratoriju v Inštitutu Rockefeller - brez dvoma je bilo tako učinkovito načrtovanje nekoliko ozaveščeno.

Med njihovim prvim srečanjem 28. novembra 1930 se Lindbergh spomni Carrela, ki mu je pokazal dva neuspešna poskusa, da je zgradil "aparat, podoben umetnemu srcu, takšnega, ki bi živemu organizmu napihnil izolirano telo." Carrel je pojasnil, da je prej določil pravilno sestavo perfuzijske tekočine. Večja težava pa je bila gradnja naprave, ki bi se izognila bakterijski kontaminaciji med cikli perfuzije.

Lindbergh je pregledal model in dejal, da lahko naredi boljše. Ker je Carrelov laboratorij zapustil zelo navdušen, se je Lindbergh dva tedna pozneje vrnil z zasnovo in prototipom, ki ga je naročil od steklenice na univerzi Princeton. Čeprav še zdaleč ni bil popoln, je bil Carrel navdušen in Lindberghu ponudil prostor v svojem laboratoriju, kjer bi pilot lahko deloval za izboljšanje naprave.

Poleg problemov oblikovanja in bakterijske kontaminacije se je Lindbergh moral spoprijeti tudi z vprašanji slave. Po svojem čezatlantskem poletu je mladi letalnik razburil težave z besno medijsko pozornostjo. Njegov poskus ohranjanja anonimnosti med delom na Inštitutu je bil zadovoljen le z skromnim uspehom. Na prvem obisku se je Lindbergh poskušal prikradeti skozi stranska vrata, a so ga hitro odkrile množice ljubiteljskih tehnikov in uslužbencev

Nihče na inštitutu ni smel razpravljati o svojem delu ali prisotnosti s tiskom in Lindbergh je bil sposoben ohraniti določeno stopnjo anonimnosti. New York Times je pozneje poročal, "da je več kot dve leti preživel ves čas, ko se je lahko rešil svojih letalskih dolžnosti, ne da bi se kdo posvetil temu".

To se je počasi začelo spreminjati z razvojem Lindberghove prve nekoliko uspešne črpalke, motorizirane spiralne steklene cevi, ki je silila perfuzijske tekočine navzgor po spirali v rezervoar, kjer je nato lahko tekla skozi cev do glavne arterije organa. Čeprav je zasnovo še naprej imelo težave z nizkim tlakom in bakterijsko kontaminacijo, je naprava mesec dni perfutirala karotidno arterijo.

Maja 1931 je Lindbergh objavil rezultate naprave, ki tekočino stalno kroži po zaprtem sistemu. Mediji so ga zadeli z zelo malo fanfare, predvsem zato, ker je bil njegov članek eden najkrajših objavljenih v Science in verjetno edini, ki se je pojavil brez podpisa. Kljub temu je bil to prvi namig na zgodbo dramatičnih novic.

Lindbergh's Spirit of St. Louis, s katerim je 20. maja 1927 neomejeno letel iz New Yorka v Pariz, si je ogledal v Nacionalnem zračnem in vesoljskem muzeju Smithsonian. (NASM)

Naslednja tri leta sta Lindbergh in Carrel izboljšala začetni dizajn in tehniko. Leta 1935 je Lindbergh opisal to uspešno napravo - tri, ki so v Smithsonijevih zbirkah, iz tega obdobja - kot "aparat, ki pod nadzorovanimi pogoji vzdržuje pulzirajoče kroženje sterilne tekočine skozi organe za daljši čas, omejeno le z spremembe v organih in perfuzijski tekočini. "

Ta nova črpalka ni imela gibljivih delov. Zrak, vnesen v sistem, je bil filtriran skozi sterilni bombaž, kar je znatno zmanjšalo problem onesnaženja. Celotno napravo, izdelano iz celotnega stekla, je mogoče enostavno sterilizirati v avtoklavu. V zgornji komori naprave je bil organ. Perfuzijska tekočina je bila nameščena v spodnji komori, dovajana organu skozi stekleno dovodno cev in na koncu je gravitaciji omogočila, da tekočino potegne skozi komore nazaj v komoro rezervoarja, iz katere se je začela. Cikel, podoben tistemu, ki ga povzroči črpanje srca.

A še vedno črpalka ni bila popolna; ena težava je bila v tem, da izločena tekočina iz organov ni imela odtoka - z drugimi besedami črpalka ni imela umetnih ledvic - in zato so se izločile organe, pomešane s perfuzijsko tekočino, kar je nato zahtevalo pogoste spremembe, ki so ogrozile sterilnost in stabilnost sistema .

Črpalka ali ne, črpalka je bila pripravljena na stroga in na koncu javna testiranja. 5. aprila 1935 sta Carrel in Lindbergh pričela s preizkušnjo - s perfuzijo ščitnice mačke. Konec 18 dni so koščke tkiva prenesli v kulturo, kjer so nastale epitelne celice. Tkivo je bilo zdravo, živo in razmnoževalno. Eksperiment - kot tudi Lindberghova črpalka - je bil uspešen. Julija 1935 sta Carrel in Lindbergh prevzela naslovnico Časa za svoje dosežke.

V naslednjih štirih letih so na črpalki opravili 989 posameznih perfuzijskih poskusov. Po majhnih modifikacijah je delovala tako dobro, da je zaradi motenj v delovanju ni bilo mogoče zaustaviti (čeprav je bila okužba z bakterijami še naprej težava). Kljub velikemu številu poskusov, izvedenih na napravi, uspehu teh preskušanj in velikemu navdušenju nad osnovno znanostjo je uspeh perfuzijske črpalke pogosto zamračil v medijskih gledališčih.

Novica o preživljanju organov, rasti tkiva in vitro in vpletenosti Charlesa Lindberghta v to razburljivo znanost, ki varuje smrt, je pritegnila javnost. Čedalje večji medijski nadzor je postal senzacionalen, v njegovem laboratoriju pa so poročala, da Carrel goji človeške zarodke. En odtok je celo šel tako daleč, da je poročal o nameri Lindbergh-a, da bi svoje srce zamenjal z enim od organov, ki so ga hranili v laboratoriju, ali kakšno obliko "mehaničnega srca". domov - strategija, ki je bila neuspešna, kot je bilo razvidno iz naslednjih naslovov - "Lindbergh Paddles Rubber Boat to Isle."

Črpalka je postala predmet čudenja tudi v odsotnosti ustvarjalcev (Carrel se je v tem letu upokojil). Bila je priljubljena razstava na svetovnem sejmu leta 1939 v New Yorku, kjer je perfuzija pasje ščitnice ustvarila velike množice. Seveda so bila znanstvena čuda prepričljiva, toda največ pozornosti je verjetno pritegnilo prepoznavanje imena tako nobelovca kot - še bolj - mladega ameriškega letalca. V enem stavku sporočila za javnost o razstavi je številna uporaba te besede znana:

"Znamenito mehansko srce Lindbergh-Carrel, naprava, na kateri je svetovno znani čezatlantski letalec sodeloval s svetovno znanim znanstvenikom, je eno od glavnih zanimivosti v zvezi z gradnjo medicine in javnega zdravja na sejmu v New Yorku."

Max Wallace, eden najnovejših biografov Lindbergha, trdi, da je Carrel zavestno izkoristil pilotovo slavo za svoj profesionalni napredek. Dejansko je več primerov, kako je Carrel novinarjem predstavil svoje delovno razmerje, dokaz tako zavestnega poskusa. V enem članku je na primer navedeno, da Carrel Lindberghu "daje vse zasluge" za njegov uspeh. Carrelovo "brezmejno občudovanje" do Lindbergh je povzeto s citatom: "Ne le, da je zelo inteligenten, ampak, kar je zelo pomembno pri doseganju uspeha, je tudi zelo trdovraten in vztrajen, da ne prizna poraza." zamudil nekaj priložnosti za javno sodelovanje. A obe strani sta imeli koristi. Lindbergh je lahko izkoristil svoj položaj priznane osebnosti v ameriški zavesti, da bi odprl vrata v Carrelov laboratorij in Carrel je ime letalca uporabil za nadaljnje lastno raziskovanje.

Morda je v tem trenutku slava osvetlila, zakaj se Lindbergh redko spominja zaradi tega prispevka k zgodovini znanosti. Med letoma 1935 in 1938 je bilo zgrajenih več deset črpalk Lindbergh, čeprav so bile te na splošno opuščene zaradi spremenjenih strokovnih stališč glede koristi izolacijskih organov, pa tudi zaradi Carrelove upokojitve, začetka druge svetovne vojne in bolj razširjenih političnih obtožb zoper oba moška .

Sredi petdesetih let prejšnjega stoletja se je oživela ideja o operaciji na odprtem srcu in pozneje za vzdrževanje organov darovalcev, vendar so nove metode perfuzije organov hitro izpodrinile napravo Lindbergh. To nikakor ne pomeni, da je bila črpalka Lindbergh neuspešna. Na osebni ravni je Lindbergh izpolnil svoj cilj - pomagati določiti način kirurškega posega za odpravljanje obolelih src.

Čeprav je bil že pozno, da bi rešil svojo snaho, je delo, ki ga je opravil s Carrelom, postavilo temelje za medicinske novosti, ki bodo pozneje rešili tiste s podobnimi diagnozami. Hitro zastaranje naprave ne povzroči nepomembnosti ali le kratkega prehoda v medicinskih raziskavah - tako se preprosto bere zgodovina znanosti, z zgodnjimi napravami in tehnikami, ki sporočajo prihodnji razvoj dogodkov. V tem primeru so bile izkušnje, ki izhajajo iz sodelovanja Lindbergh-Carrel, obsežne.

Kljub temu je enostavno razbrati, kako bi lahko pri obravnavi zapuščine Lindbergh zgodaj razširjeno navdušenje zamrlo, ko bo postalo jasno, da je Lindbergh v resnici preprosto inženir zdaj že zastarelega medicinskega pripomočka. Čeprav je bil Lindbergh pomemben v širši zgodovini perfuzije organov in medicinskih tehnologij (čeprav je morda še vedno pretiravanje, če rečemo, da je ime, ki ga je pustil v biologiji, tako imenitno kot tisto v letalstvu), bi mnogi lahko trdili, da medicinske tehnologije niso ravno kot pomemben zgodovinski spomin na Lindbergh - čeprav je morda vreden vsaj še enega odstavka na njegovi strani Wikipedije.

Profilijska črpalka Lindbergh je na ogled do septembra 2016 na razstavi "Science Under Glass" v Nacionalnem muzeju ameriške zgodovine v Washingtonu, DC