Какво ще се случи в бъдеще в медицината? Удивителни медицински технологии на бъдещето, които вече са изобретени
Тези от нас, които са живели значителна част от живота си преди началото на века, са свикнали да разглеждат настоящия си период от време като нещо като далечно бъдеще. Тъй като израснахме, гледайки филми като Blade Runner (който се развива през 2019 г.), някак си не сме много впечатлени от това как ще се развие бъдещето – поне от естетическа гледна точка. Да, летящите коли, които постоянно ни обещаваха. Но в медицината, например, се случват такива впечатляващи пробиви, че вече сме на прага на практическото безсмъртие. И колкото по-навътре в бъдещето, толкова по-удивителни са перспективите пред тази област.
Технологиите за заместване на стави и кости изминаха дълъг път през последните десетилетия, като пластмасовите и керамичните части изместиха металните части, а най-новото поколение изкуствени кости и стави отива дори по-далеч: те ще бъдат направени от биоматериали, така че на практика сливат се с тялото.
Това стана възможно, разбира се, благодарение на 3D принтирането (ще се връщаме към тази тема повече от веднъж). Хирурзите от общата болница в Саутхемптън в Обединеното кралство са изобретили техника, която използва "лепило", направено от собствените стволови клетки на пациента, за да задържа импланта на тазобедрената става на възрастен пациент на място. Освен това професорът от университета в Торонто Боб Пилиар изведе процеса на следващото ниво, като създаде ново поколение импланти, които всъщност имитират човешка кост.
Използвайки процес, който свързва заместващия костен компонент (използвайки ултравиолетова светлина) в невероятно сложни структури с изключителна прецизност, Пилиар и неговият екип създават малка мрежа от канали и канали, които транспортират хранителни вещества в самия имплант.
Порасналите костни клетки на пациента след това се разпределят в тази мрежа, свързвайки костта с импланта. С течение на времето компонентът на изкуствената кост се разтваря и естествено израсналите клетки и тъкани поддържат формата на импланта.
Малък пейсмейкър
От имплантирането на първия пейсмейкър през 1958 г. тази технология, разбира се, се е подобрила значително. Въпреки това, след гигантски скокове в развитието през 70-те години на миналия век, в средата на 80-те години всичко някак замря. Medtronic, която създаде първия пейсмейкър, захранван с батерии, излиза на пазара с устройство, което може да революционизира индустрията на пейсмейкърите точно толкова, колкото и първото му устройство. Той е с размер на бутилка с витамини и не изисква операция.
Този нов модел се вкарва през катетър в слабините (!), прикрепен към сърцето с малки зъбчета и доставя необходимите регулярни електрически импулси. Докато конвенционалните пейсмейкъри обикновено изискват сложна операция за създаване на джоб за устройството близо до сърцето, малката версия значително опростява процедурата и намалява процента на усложнения с 50%, като 96% от пациентите не показват признаци на усложнения.
И докато Medtronic може и да е първи на този пазар (с одобрение от FDA), други големи производители на пейсмейкъри разработват конкурентни устройства и нямат планове да останат извън годишния пазар от 3,6 милиарда долара. Medtronic започна разработването на малки спасители през 2009 г.
Очен имплант на Google
Вездесъщият доставчик на търсачки и глобален хегемон Google изглежда планира да интегрира технологията във всеки аспект от нашия живот. Струва си обаче да се признае, че наред с куп боклуци Google произвежда и полезни идеи. Едно от последните предложения на Google може или да промени света, или да го превърне в кошмар.
Проектът, известен като Google Contact Lens, е контактна леща: имплантирана в окото, тя замества естествената леща на окото (която се унищожава в процеса) и се адаптира, за да коригира лошото зрение. Лещата се прикрепя към окото с помощта на същия материал, използван за направата на меки контактни лещи, и има много практически медицински приложения - като отчитане на кръвното налягане на пациенти с глаукома, нива на глюкоза при пациенти с диабет или безжично актуализиране въз основа на влошаване на зрението на пациента.
На теория изкуственото око на Google може напълно да възстанови зрението. Разбира се, това все още не е камера, която се имплантира директно в очите, но казват, че всичко върви към това. Освен това не е ясно кога обективът ще излезе на пазара. Но патентът беше получен и клиничните изпитвания потвърдиха възможността за процедурата.
Напредъкът в областта на изкуствената кожа постигна значителен напредък през последните десетилетия, но два скорошни открития в много различни области биха могли да отворят нови пътища за изследване. Ученият Робърт Лангер от Масачузетския технологичен институт разработи „втора кожа“, която той нарича XPL („омрежен полимерен слой“). Невероятно тънкият материал имитира стегната, млада кожа - ефект, който се появява веднага след създаването, но избледнява след около ден.
Но професорът по химия Чао Вонг от Калифорнийския университет в Ривърсайд работи върху още по-футуристичен полимерен материал: такъв, който може да се самовъзстановява от увреждане при стайна температура и е надупчен с малки метални частици, които могат да провеждат електричество за по-добри измервания. Професорът настоява, че не се опитва да създава кожи на супергерои, но признава, че е голям фен на Wolverine и се опитва да пренесе научната фантастика в реалния свят.
Забележително е, че някои самовъзстановяващи се материали вече са излезли на пазара, като например самовъзстановяващото се покритие на телефона LG Flex, което Уонг цитира като пример за това как подобни технологии могат да се използват в бъдеще. Накратко, този пич наистина се опитва да създаде супергерои.
Мозъчни импланти, които възстановяват двигателните способности
Двадесет и четири годишният Иън Буркхарт оцеля след ужасяващ инцидент на деветнадесет години, който го остави парализиран от гърдите до пръстите на краката. През последните две години той работи с лекари, които променят и експериментират с устройство, имплантирано в мозъка му - микрочип, който разчита електрическите импулси на мозъка и ги превежда в движение. Въпреки че устройството далеч не е съвършено - може да се използва само в лаборатория, като имплантът е свързан с компютър чрез ръкав на ръката - то позволява на пациента да завие капачката на бутилка и дори да играе видео игра.
Янг признава, че може да не се възползва от тези технологии. Той прави това по-скоро, за да докаже, че концепцията е възможна и да покаже, че неговите крайници, изключени от мозъка му, могат да се свържат отново с него чрез външни средства.
Въпреки това е вероятно неговата помощ при мозъчни операции и експерименти, които се провеждат три пъти седмично, да бъде от голяма полза за популяризирането на тази технология за бъдещите поколения. Въпреки че подобни процедури са използвани за частично възстановяване на движението при маймуни, това е първият пример за успешно преодоляване на невронното прекъсване, което причинява парализа при хората.
Биорезорбируеми присадки
Стентовете – мрежести полимерни тръбички, които се поставят хирургично в артериите, за да не се запушат – са истинско зло, което води до усложнения за пациента и демонстрира умерена ефективност. Потенциалът за усложнения, особено при по-млади пациенти, прави резултатите от скорошно проучване, включващо биорезорбируеми съдови присадки, много обещаващи.
Процедурата се нарича ендогенно възстановяване на тъканите. Нека го кажем просто: в случай на млади пациенти, които са родени без някои от необходимите връзки в сърцето, лекарите са успели да създадат тези връзки, използвайки усъвършенстван материал, който действа като „скеле“, позволявайки на тялото да копира структурата си използвайки органични материали, а самият имплант впоследствие се разтваря. Проучването е ограничено и включва само петима млади пациенти. Но и петимата се възстановиха без никакви усложнения.
Въпреки че концепцията не е нова, новият материал (състоящ се от „супрамолекулни биоабсорбируеми полимери, направени с помощта на патентована технология за електрозавъртане“) представлява важна стъпка напред. Предишните поколения стентове бяха съставени от други полимери и дори метални сплави и дадоха смесени резултати, което доведе до бавно приемане на това лечение в световен мащаб.
Биостъклен хрущял
Друг 3D отпечатан полимерен дизайн може да революционизира лечението на силно инвалидизиращи заболявания. Екип от учени от Imperial College London и University of Milano-Bicocca са създали материал, който наричат "биостъкло": комбинация от силиций и полимер, която има здравите и гъвкави свойства на хрущяла.
Имплантите от биостъкло са подобни на стентовете, които обсъдихме по-горе, но са направени от напълно различен материал за напълно различно приложение. Една предложена употреба на такива импланти е изграждането на скелета за насърчаване на естествения растеж на хрущяла. Те също така се саморегенерират и могат да бъдат възстановени, ако връзките са прекъснати.
Въпреки че първият тест на метода ще бъде замяна на диск, друга постоянна версия на импланта е в процес на разработка за лечение на наранявания на коляното и други наранявания в области, където хрущялът не може да израсне отново. прави имплантите по-евтини и по-достъпни за производство и дори по-функционални от други импланти от този тип, които в момента са на ваше разположение и обикновено се отглеждат в лаборатория.
Самовъзстановяващи се полимерни мускули
За да не бъде надминат, химикът от Станфорд Cheng-Hee Lee работи усилено върху материал, който може да бъде градивният елемент за истински изкуствен мускул, който може да надмине нашите крехки мускули. Неговото съединение - подозрително органично съединение от силиций, азот, кислород и въглерод - е в състояние да се разтегне до 40 пъти дължината си и след това да се върне в нормалното си положение.
Може също така да се възстанови след пробиви в рамките на 72 часа и да се прикрепи отново след разкъсвания, причинени от железни соли в компонента. Вярно е, че за това части от мускула трябва да бъдат поставени наблизо. Парчетата още не пълзят едно към друго. Чао.
В момента единственото слабо място на този прототип е неговата ограничена електрическа проводимост: когато е изложено на електрическо поле, веществото се увеличава само с 2%, докато истинските мускули - с 40%. Това трябва да се преодолее възможно най-скоро - и тогава Лий, учените по хрущялите от биостъкло и д-р Върколак могат да се съберат и да обсъдят какво да правят по-нататък.
Този метод, който е изобретен от Дорис Тейлър, директор на регенеративната медицина в Тексаския сърдечен институт, не се различава много от 3D отпечатаните биополимери и други неща, споменати по-горе. Методът, който д-р Тейлър вече е демонстрирал при животни - и е готов да демонстрира при хора - е абсолютно фантастичен.
Накратко, сърцето на животно - прасе, например - се накисва в химическа баня, която разрушава и изсмуква всички клетки с изключение на протеина. Остава празно „призрачно сърце“, което след това може да бъде напълнено със собствените стволови клетки на пациента.
След като необходимият биологичен материал е на мястото си, сърцето се свързва с устройство, което замества системата за изкуствено кръвообращение и белите дробове („биореактор“), докато започне да функционира като орган и може да бъде трансплантирано на пациент. Тейлър успешно демонстрира този метод върху плъхове и прасета.
Същият метод беше успешен с по-малко сложни органи като пикочния мехур и трахеята. Процесът обаче далеч не е перфектен, но когато се стигне до него, опашките от чакащи за сърце за трансплантация пациенти може напълно да спрат.
Инжектиране на мозъчна мрежа
Най-накрая имаме авангардна технология, която може бързо, просто и напълно да свърже мозъка с едно инжектиране. Изследователи от Харвардския университет са разработили електропроводима полимерна мрежа, която буквално се инжектира в мозъка, където прониква в неговите кътчета и пролуки и се слива с мозъчната материя.
Досега мрежата, състояща се от 16 електрически елемента, е била трансплантирана в мозъците на две мишки за пет седмици без имунно отхвърляне. Изследователите прогнозират, че широкомащабно устройство от този вид, състоящо се от стотици подобни елементи, може активно да контролира мозъка до всеки отделен неврон в близко бъдеще и ще бъде полезно при лечението на неврологични разстройства като болестта на Паркинсон и инсулт.
В крайна сметка това изследване може да доведе учените до по-задълбочено разбиране на висшите когнитивни функции, емоции и други мозъчни функции, които в момента остават неясни.
„Отпечатайте черния ми дроб, моля! От обикновени клетки, за възраст 25 години. Още не ми трябва сърце..."
Това е лекарството на бъдещето. С органи, отпечатани на 3D принтери, наноботи, преминаващи през съдове, зъби от епруветка и други странни неща. Но едно време ние просто мечтаехме да победим всички болести!
Уви, в този сегмент няма с какво да се хвалим. Хората все още умират от СПИН, рак и дори от обикновения грип. Може би медицината се движи в напълно грешна посока?
Нанороботи вместо лекарства
dailytechinfo.orgУчените прогнозират, че в бъдеще няма да има инжекции и хапчета. Вместо това ще бъде достатъчно да изпиете „експлозивна смес“ от нанороботи или да залепите специален пластир на ръката си. Разговорът с патологичните клетки ще бъде кратък: нанороботите ще ги намерят в тялото и ще ги унищожат успешно. В бъдеще дори промяна на структурата на ДНК, което ще помогне за предотвратяване на мутации.
На теория всичко това звучи много вкусно и оптимистично. Дали обаче това наистина е така? Всички пият хапчета, но повечето хора могат да откажат нанороботи - например по религиозни причини.
Вторият препъникамък е, че нанороботът трябва да работи не просто добре, а идеално. Представете си какво чудовище може да се роди, ако нещо се обърка при промяна на ДНК?
Почти хора ли са киборгите?
asmo.ru Префиксът „почти“ не преследва нито автора на тази статия, нито тези, които са гледали поне една част от „Терминатор“. Медицината активно работи в тази насока - днес много хора вече имат стимуланти в сърцата си. Възможно е в бъдеще да е възможно да се заменят цели органи с високотехнологични протези.
Създаването на киборг обаче е съмнително начинание. Имайки предвид факта, че днес по-голямата част от нашата планета вече е пренаселена и цифрата от 7 милиарда продължава да расте, идеята за създаване на „нов човек“ в допълнение към милиарди други изглежда най-малкото странна. Разбира се, ако киборгът не се нуждае от храна и заплата, някой в този смъртен свят ще има само полза. Но много добре си спомняте как свърши всичко в Терминатора!
Биопринтиране на органи на принтер
innotech.kiev.ua Биопечатът е нова посока в медицината, макар и нова, но вече успя да покаже своето „Аз“. Развива се паралелно с адитивните технологии.
Накратко, учени от цял свят се опитват да създадат принтер, който може да отпечатва човешки органи: бъбреци, черен дроб и дори сърце. Печатниците вече печатат костни и хрущялни импланти, така че тази област наистина има перспективи.
За печат се използват стволови клетки, които се нанасят върху оформлението. Най-голям успех в този сегмент постигна компанията Organovo, която отпечата чернодробна тъкан. Биопечатът не стои неподвижен, през следващите пет години се планира сериозно развитие на пазара на трансплантации.
Хората ще забравят за лечението на зъбите
medbooking.com Британски специалисти въвеждат технология, която им позволява да растат зъби... направо в устата на пациента. Те правят зъбен зародиш, използвайки епител на венците на пациента и стволови клетки от мишки. Зъбът се оформя в епруветка, след което се премества в устната кухина. Тук зъбът се имплантира и расте допълнително до желания размер.
Ако проектът се реализира успешно, зъбите наистина ще растат като краставици в страната.
Могат ли мъртвите да бъдат спасени?
voobsheto.net В заключение, още едно постижение на медицината от настоящето и обещаващо бъдеще. Американецът Сам Парниа беше наречен „лекар от Бога“. Реаниматорът прави невъзможното – връща хората към живот дори 3 часа след клинична смърт. Методът на "възкресението" е незабавно охлаждане на човешкото тяло. След това цялата му кръв преминава през специален апарат ECMO, който насища кръвта с кислород.
Този метод работи само при 30% от смъртните случаи, но вече е спасил няколко души. Единственият недостатък са огромните разходи за връщане на всеки пациент към живота.
Обобщавайки всичко казано по-горе, отбелязваме: медицината на бъдещето има огромни перспективи и възможности. Някои методи се прилагат активно днес, други само се тестват. Като цяло обаче искам едно – хората да са здрави и щастливи. И за това изобщо не е необходимо да имате желязно сърце и черен дроб от 3D принтер!
Медицина на бъдещето: какво ни готви идващият ден?актуализиран: 20 април 2019 г. от: Татяна Синкевич
Медицината не стои неподвижна. Новите открития и технологии позволяват да се лекуват заболявания, които доскоро се смятаха за нелечими. Диагностиката на заболяванията също излиза на съвсем ново ниво. И днес ще говорим за 5 най-необичайни медицински технологиимодерност, което в много близко бъдеще може да стане обичайно.
Самата фраза „британски учени“ отдавна е започнала да има хумористична конотация. В крайна сметка те често изследват напълно абсурдни и неразбираеми неща, които предизвикват изненада сред обществеността. Но се случва учените от Великобритания да правят наистина важни неща. Например лекари от тази страна наскоро представиха революционна медицинска технология.
Тя ви позволява автоматично да идентифицирате генетични заболявания с помощта на снимки. Компютърът, въз основа на снимки на лицето на човек, може да посочи какви проблеми може да има човек в бъдеще.
В крайна сметка проучванията показват, че приблизително тридесет процента от промените, които настъпват в лицето на човек, се дължат на хронични и генетични заболявания. А лекари от Оксфорд са създали софтуер, който им позволява да откриват потенциални проблеми при пациенти въз основа на най-малките детайли от тяхната физиономия.
Лекарите отдавна търсят начин за бърза борба с астматичните пристъпи при пациентите. В края на краищата дълго време най-ефективният вариант в такива случаи беше трахеотомията - хирургическа дисекция на трахеята, за да се постави тръба там. Но учените от детската болница в Бостън измислиха нова.
Те разработиха инжекции, които обогатяват човешката кръв с кислород за до тридесет минути. Това е необходимо преди всичко за медицински нужди, операции и спасяване на хора в екстремни условия. Но технологията може да се използва и в спорта и развлеченията.
По време на инжектирането в тялото навлизат мастни частици, съдържащи кислородни молекули. Последните се освобождават, когато мазнините влизат в контакт с червените кръвни клетки и насищат кръвта с ресурса, от който се нуждае човек.
Специално обучени кучета помагат на лекари от различни страни да откриват рак при пациенти. Оказва се, че тези животни са способни да откриват ракови клетки в човешкото тяло и дори да различават един вид заболяване от друг.
Най-известното такова куче е това, което "работи" в една от онкологичните клиники в Южна Корея. Собствениците му дори решили да клонират домашния си любимец, за да продадат след това кучето с уникални данни на други болници по света.
Но в Израел решиха да тръгнат по различен път. Те създадоха технология за „изкуствен нос“, която им позволява да откриват ракови клетки с помощта на електроника. Пациентът просто трябва да издиша в специална тръба и компютърът му диагностицира един от няколко вида рак, ако, разбира се, човекът има това опасно заболяване. Освен това този технологичен нос е в пъти по-точен от носа на лабрадора Марин.
Цветният прашец е удивително вещество, което след като попадне в дихателните пътища на човека, може бързо да се разпространи в различни части на тялото, включително храносмилателната система и лигавиците. Учени от Тексаския университет решиха да използват този ефект за медицински цели.
Група американски изследователи са създали технология, която позволява на хората да бъдат ваксинирани без използването на игли или инжекции. Тя се е научила да покрива цветен прашец с ваксината, която след това прониква в човешкото тяло и пренася полезното лекарство до най-интимните му кътчета, където лесно се усвоява.
Интересното е, че най-трудната част от този научен проект беше опитът да се научи как да се отърве прашеца от всички алергени. Това е мястото, където всъщност започна изследването. И след като се научиха да деалергизират прашеца, учените успяха лесно да го приложат към пречистен материал и лекарства.
В продължение на много десетилетия най-ефективният начин за борба с депресията бяха специализираните лекарства. Те причиняват странични ефекти и пристрастяване, което се отразява негативно не само на емоционалното, но и на физическото здраве на човек. Но наскоро беше разработен коренно противоположен начин за борба с това заболяване, основан не на химията, а на електромагнитното излъчване.
Шлем със сложното име NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation Therapy System въздейства върху определени зони от мозъчната кора на човека с помощта на електромагнитни импулси, предизвиквайки възбуждане на неутроните, отговорни за получаването на удоволствие.
Клиничните експерименти показват, че 30-40 минути, прекарани ежедневно в шлема NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation Therapy System, позволява на хората с депресия да се чувстват много по-добре, а тридесет процента от такова лечение води до пълно възстановяване след време.
Всички сме мечтали за телепатия, докато сме чели научнофантастични книги и не се знае дали мечтите ни някога ще се сбъднат. Но сега има технологии, които позволяват на тежко болни хора да използват силата на мисълта там, където не могат да се справят поради слабостта си. Например, Emotiv разработи EPOC Neuroheadset, система, която позволява на човек да контролира компютър, като му дава умствени команди. Това устройство има голям потенциал да създаде нови възможности за пациенти, които не могат да се движат поради заболяване. Може да им позволи да управляват електронна инвалидна количка, виртуална клавиатура и много други.
Philips и Accenture започнаха да разработват четец на електроенцефалограма (ЕЕГ), за да помогнат на хората с ограничена подвижност да използват умствени команди, за да манипулират неща, които не могат да достигнат. Тази възможност е много необходима за парализирани хора, които не могат да използват ръцете си. По-специално, устройството трябва да помага да се правят прости неща: включване на светлините и телевизора и дори може да контролира курсора на мишката. Какви възможности очакват тези технологии може само да се гадае, но много може да се предполага.
