پزشکی آینده: چه فناوری هایی به مردم اجازه می دهد بر پیری، بیماری و مرگ غلبه کنند؟ هوش مصنوعی و داده های بزرگ پزشکی تشخیص آینده - چگونه خواهد بود

پزشکی در آینده چگونه خواهد بود؟

پزشکی در دنیا به سرعت در حال پیشرفت است. دانشمندان توانستند کد ژنتیکی انسان را رمزگشایی کنند و چندی پیش آنها این کار را به سرعت و تقریباً انبوه یاد گرفتند. این امکان دسترسی به روش های کاملاً جدید برای درمان و پیشگیری از بیماری را فراهم می کند. پزشکی چند سال دیگر چگونه خواهد بود، چه زمانی جدیدترین روش هایوری مونچاک، مدیر آزمایشگاه تشخیص مولکولی، استاد دانشکده پزشکی دانشگاه های مک گیل و مونترال (کانادا) گفت: اینجا در دسترس خواهد بود و چه چالش هایی برای بشریت ایجاد خواهد کرد.

داروی آینده چگونه کار خواهد کرد؟

اولین چیزی که به لطف رمزگشایی کد ژنتیکی در درمان تغییر می کند، ظهور پزشکی شخصی است. با خواندن کد ژنتیکی خود، اکنون می توانید درمانی را انتخاب کنید که به طور خاص برای نیازهای شما و برای شما مؤثرتر باشد شرایط فیزیکییوری مونچاک می گوید.

"در آزمایشگاه خود، در حدود یک سال، ما شروع به آزمایش این رویکرد شخصی برای بیماری خواهیم کرد. اکنون فقط داوطلبان خواهند بود. از آنها نمونه برداری می کنیم سلول های سرطانی، کد ژنتیکی را بخوانید و بر اساس نتایج به دست آمده همراه با شرکت داروسازیما بررسی خواهیم کرد که چه داروهایی را می توان برای یک بیماری خاص استفاده کرد (از بین 10 یا 20000 نوع دارویی که در کتابخانه ما وجود دارد) و انتخاب می کنیم که کدام یک از آنها مؤثرتر هستند. به گفته این دانشمند، چنین رویکرد شخصی، اثربخشی درمان را بسیار افزایش می دهد.

فرصتی دیگر داروی جدید، که به روی دانشمندان باز شده است - رشد سلول های "یدکی" برای درمان. سلول‌های هر بافتی (مثلاً پوست) که این ژن‌های معیوب را در کد ژنتیکی خود دارند، می‌توان از بیمار گرفت. دانشمندان این سلول ها را به نسخه های دقیق سلول های بیمار متمایز می کنند. سپس می‌توان ژن‌های معیوب را با ژن‌های صحیح جایگزین کرد، این سلول‌ها را در ظروف پتری رشد داد و به فرد بیمار پیوند زد.

البته در اینجا تفاوت های ظریف وجود دارد - برای مثال، ما نمی توانیم کل مغز را جایگزین کنیم. اما اگر سکته قلبی باشد، وقتی بخشی از عضوی یخ می‌زند، می‌توان چنین سلول‌هایی را کاشت و بخشی از قلب بیمار را التیام و درمان می‌کند.

"در طول قرن گذشته، حتی اگر بشریت فقط دانش اولیه پزشکی داشته است، میانگین سنعمر انسان از 50 سال به 75 سال افزایش یافته است. چقدر تغییر خواهد کرد؟ مدت زمان متوسطیوری مونچاک خاطرنشان می کند که پیش بینی زندگی با دانشی که اکنون داریم دشوار است.

در کشورهای پیشرفته تنها چند سال دیگر از جدیدترین روش ها استفاده می شود

مدیر آزمایشگاه تشخیص مولکولی گفت: این جدیدترین روش‌های پزشکی حداقل در فاز اولیه طی 5 تا 10 سال آینده به اکثریت جمعیت کشورهای پیشرفته معرفی می‌شود. در حال حاضر شرکت هایی وجود دارند که توالی یابی (رمزگشایی) بخشی از ژن ها را ارائه می دهند. و بر این اساس پزشکان می توانند حساسیت شما را به حدود پنجاه بیماری مختلف تعیین کنند.

به بیماران گفته می شود که آیا مستعد ابتلا به بیماری خاصی هستند یا خیر. به این ترتیب، می توانید با یک پزشک مشورت کنید که این موضوع را برای شما توضیح دهد و در صورت امکان توصیه هایی برای کاهش خطر ابتلا به بیماری های احتمالی ارائه دهد. من فکر می کنم به زودی تعداد بیشتری از این شرکت ها وجود خواهد داشت. با این حال، این خطر وجود دارد که افراد ممکن است چیزهایی را در مورد خودشان یاد بگیرند که ترجیح می دهند ندانند. در اینجا موارد بسیار جدی وجود دارد مسائل اخلاقیاین دانشمند معتقد است.

به گفته یوری مونچاک، در آمریکا در حال حاضر سال آیندهبرنامه ریزی برای توالی (رمزگشایی) ژنوم کاملهر کودک تازه متولد شده از یک طرف، این یک پروژه در مقیاس بزرگ است و به آن نیاز است. اما از سوی دیگر بشریت هنوز پاسخی برای سوالاتی که در ابتدای اجرای این پروژه مطرح می شود، ندارد. به هر حال، رمزگشایی کد ممکن است نشان دهد که کودک ممکن است بیماری خاصی داشته باشد.

اما اگر هنوز درمانی برای درمان این بیماری وجود نداشته باشد چه؟ این چه تاثیری بر آینده کودک و نگرش والدینش نسبت به او خواهد داشت؟ آیا والدین چنین کودکی برای تحصیل و رشد او سرمایه گذاری خواهند کرد؟

"خواندن کد بسیار آسان است، اما داشتن داروهای مناسب برای درمان بیماری هایی که پس از تعیین توالی نشان داده می شوند، بسیار دشوارتر است. بنابراین ما کمی جلوتر از توانایی های خود هستیم. پروفسور یوری مونچاک می‌گوید اکنون خیلی چیزها به وکلا و اخلاق زیستی بستگی دارد که می‌توانند به توسعه این صنعت مسیر درستی بدهند و تعیین کنند که در مورد چه بیماری‌هایی باید به والدین گفت و کدام را نه.»

چشم انداز در روسیه

این دانشمند گفت که پزشکی روسیه هنوز حداقل 10 تا 15 سال از کشورهای توسعه یافته عقب است. با این حال، او معتقد است که این شکاف در شرایط مساعد به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

به گفته وی، امروزه علم در روسیه "خفه شده" است، اما اگر فرصت توسعه به آن داده شود، حتی با حداقل افزایش توانایی، دانشمندان در روسیه بلافاصله مانند قارچ پس از باران، پتانسیل خود را آشکار خواهند کرد.

یوری مونچاک می گوید: «دو تغییر کلیدی در روسیه لازم است: تثبیت وضعیت سیاسی و مبارزه با فساد». با توجه به او، سطح پایینحقوق و دستمزد دانشمندان کشور ما را برای سرمایه گذاران بالقوه - شرکت های دارویی و بیوتکنولوژی که با میل و رغبت در موسسات سرمایه گذاری می کنند - بسیار جذاب می کند. در روسیه، حتی دانشمندان بسیار با استعداد نیز حاضرند با حداقل دستمزد کار کنند. اگر کمی بیشتر در این زمینه سرمایه گذاری کنید، انگیزه افزایش می یابد، بسیاری از دانش آموزان می بینند که می توانند خود را با موفقیت در آن پیاده سازی کنند و این انگیزه قابل توجهی برای توسعه علم خواهد بود. اما امروز، سرمایه گذاران بالقوه مطمئن نیستند که این پول به کجا ختم می شود و اختراعات در کجا مورد استفاده قرار می گیرند.

علاوه بر این، اصلاح علم در روسیه و دادن استقلال بیشتر به آزمایشگاه ها و در نتیجه، فرصت توسعه بسیار مهم است. یوری مونچاک می‌گوید: «بنابراین آزمایشگاه‌های کوچک انتظار ندارند که همه مجوزها و دستورالعمل‌ها باید از بالا، از سوی برخی نهادها - دولت یا وزارتخانه، صادر شود.

فرصت های عظیم و اخلاق زیستی

14 جنین انسان قبلاً شبیه سازی شده اند. برخی از آنها آمدند کودک مرده. این کودک در یک تصادف رانندگی جان خود را از دست داد. یوری مونچاک می گوید که خون او به آزمایشگاه منتقل شد و این کودک شبیه سازی شد. اکنون، تا آنجا که ما می دانیم، هر یک از آن جنین ها رد شده اند، یعنی هنوز هیچ فرد شبیه سازی شده روی زمین وجود ندارد.

با این حال، اگر چنین کودکی به دنیا بیاید، سؤالات زیادی مطرح می شود، به عنوان مثال: این کودک چه احساسی نسبت به این واقعیت دارد که او یک کپی از موجود دیگری است.

امروز، دانشمندی که این آزمایش‌های شبیه‌سازی انسانی را انجام داده است، آزمایشگاه خود را از آمریکا، جایی که قوانین شبیه‌سازی را ممنوع می‌کند، به لبنان منتقل کرده و در آنجا به کار خود ادامه می‌دهد. به هر حال، او آزمایش‌هایی را روی ترکیب دستگاه ژنتیکی انسان و گاو انجام داد تا به سادگی بررسی کند که آیا جنین گاو می‌تواند عواملی را اضافه کند که به جنین انسان اجازه زنده ماندن می‌دهد یا خیر. یک دانشمند می تواند این کار را انجام دهد. اما آیا او باید این کار را انجام دهد؟ - از یوری مونچاک می پرسد.

علاوه بر این، دانشمندان اکنون می توانند هر سلولی را از بدن شما بگیرند و آن را به حالت بنیادی برگردانند. از این حالت، دانشمندان می توانند آن را به هر سلول دیگری در بدن متمایز کنند. شما می توانید یک سلول از دو مرد بگیرید. یک سلول را به اسپرم، سلول دیگر را به تخمک تمایز دهید، از این اسپرم با یک تخمک عبور کنید و فرزندی متولد می شود که دو والدین بیولوژیکی دارد. این موضوع چه تاثیری بر روانی کودک خواهد داشت؟ او مادر نخواهد داشت؟ آیا ما حق داریم چنین کارهایی را انجام دهیم؟ مساله این است.

تغییرات انقلابی امروز در حال وقوع است زمینههای مختلف. پزشکی نیز علیرغم محافظه کاری سنتی خود در تلاش است تا در این زمینه عقب بماند. داروهای جدید، روش‌های درمانی جدید، فناوری‌های جدید در پزشکی وارد می‌شوند. اکثر روش های درمان منسوخ بدون تغییرات اساسی قابل انجام نیستند.

چیزی که فقط چند سال پیش می‌توانستیم در کتاب‌های علمی تخیلی ببینیم، اکنون به شدت در کنفرانس‌های پزشکی که به نوآوری اختصاص داده شده است، مورد بحث قرار می‌گیرد. تاکید زیادی روی آن است اخیرادر مورد فن آوری های کامپیوتری که در حال وارد شدن به جراحی هستند و برای اهداف درمانی و تشخیصی استفاده می شوند.

در پزشکی آینده نقش مهمبه درمان بیماری ها اختصاص داده نمی شود، بلکه به آنها اختصاص دارد پیشگیری و پیش آگهی اولیه. پیاده سازی شتاب زیادی به دست می آورد دستگاه های تشخیصی. پیش بینی بیماری باعث می شود در درمان بیمار صرفه جویی شود.

به لطف اینترنت، مشاوره از راه دور قابل انجام است که نه تنها برای بیمار، بلکه برای پزشک نیز در زمان صرفه جویی می کند.

پرونده پزشکی الکترونیکی شخصی

یکی از مراحل بهبود پزشکی مدرنشخصی سازی داده ها و افزایش ارتباط بین پزشکان است. دسترسی آسانبه تاریخچه پزشکی، به شما امکان می دهد به موقع تجویز کنید درمان موثر.

نگهداری سوابق پزشکی می تواند به تدریج به صورت آنلاین انجام شود. نرم افزار Cloud برای ذخیره حجم زیادی از اطلاعات در اینترنت استفاده می شود. به لطف اینترنت، پزشکان از کلینیک های مختلف به اطلاعات بیماران دسترسی دارند. الکترونیکی مدارک پزشکیامکان یادگیری به موقع در مورد سلامت بیمار و تجویز درمان موثر را فراهم می کند. اتصال تجهیزات یک موسسه پزشکی به یک شبکه واحد امکان دریافت داده های معاینه را در دستگاه های قابل حمل پزشکان فراهم می کند. در ایالات متحده آمریکا، برخی از کلینیک ها در حال حاضر بر اساس این اصل عمل می کنند. پزشکان قرص هایی دارند که اطلاعات مربوط به بیمار را دریافت می کنند: چه داروهایی تجویز می شود، نتایج آزمایش و غیره.

معرفی فناوری های اینترنتی باعث صرفه جویی در وقت بیمار و پزشک می شود. نیازی به رفتن به کلینیک نیست، فقط باید کامپیوتر را روشن کنید و می توانید با یک موسسه پزشکی تماس بگیرید. برخی از پزشکان در روسیه در حال انجام مشاوره از طریق اسکایپ هستند. تماس های ویدیویی نه تنها امکان انجام نظرسنجی، بلکه همچنین امکان پذیر است معاینه عمومی، که اغلب برای آن کافی است ایده کلیدر مورد سلامت انسان اگر باز هم نیاز به مراجعه به پزشک دارید، می توانید به صورت آنلاین هم وقت بگیرید. چنین خدماتی را می توان امروز در برخی از کلینیک ها از جمله در مسکو یافت.

بیماری ها در آینده چگونه تشخیص داده می شوند؟

توسعه فن آوری های پزشکیدر حال حرکت به سمت حصول اطمینان از اینکه مردم می توانند به تنهایی از سلامت خود مراقبت کنند. امروز در هر خانه ای که می توانید ببینید تونومترها. بیماران دیابتی استفاده می کنند گلوکومترهای قابل حمل.

دستگاه‌های اندازه‌گیری فشار، ترازو و سایر تجهیزات قابل حمل مجهز به فرستنده‌های بی‌سیم هستند که به شما امکان می‌دهند فوراً داده‌ها را به رایانه منتقل کنید و سلامت خود را پیگیری کنید.

به لیست انتشارات

روند توسعه پزشکی هر سال سرعت بیشتری می گیرد و سال 2017 مملو از فناوری هایی است که چشم اندازهای جدیدی را برای درمان افراد باز می کند. "آینده نگر" گزیده ای از مرتبط ترین و مهم ترین آنها را گردآوری کرده است.

رباتیک و اتوماسیون به تدریج روشی را که پزشکان هم جراحی و هم انجام می دهند تغییر می دهند درمان درمانی. سیستم‌های جدید از پیشرفت‌های نرم‌افزاری، کوچک‌سازی و رباتیک بهره می‌برند و حداقل امکان را فراهم می‌کنند عملیات تهاجمیدر ظریف ترین قسمت های آناتومی انسان. هر سال، روبات‌ها وظایف پیچیده‌تری را با دقت غیرممکن برای انسان انجام می‌دهند.

سیستم جدید جراحی داوینچی X

مدل‌های پیاده‌سازی موفقیت‌آمیز ربات‌های جراحی داوینچی همچنان در حال بهبود هستند. عضو جدید خط دسترسی جراحان و بیمارستان ها را فراهم می کند فناوری های پیشرفتهجراحی رباتیک با هزینه کمتر Intuitive Surgical، یک شرکت رباتیک و یک رهبر جهانی در جراحی رباتیک کم تهاجمی، اعلام کرد که سیستم جدید جراحی داوینچی X قبلاً گواهینامه CE Mark را در اروپا دریافت کرده است.

"در طول 21 سال گذشته، Intuitive Surgical به یک پیشگام در جراحی رباتیک تبدیل شده است و ما همچنان در توسعه و ارائه به بازار پیشرو هستیم. فن آوری های نوآورانهنتیجه گرا، گفت: دکتر. گری گوتارت ( گری گوتارت) مدیر عاملجراحی بصری جراحان، بیمارستان‌ها و مشتریان ما در سرتاسر جهان به اشتراک گذاشته‌اند که جراحی با کمک رباتیک تفاوت بزرگی را برای بیمارانشان ایجاد می‌کند و اهمیت انتخاب را از منظر بالینی، تکنولوژیکی و هزینه‌ها برجسته می‌کند.

سیستم‌های رباتیک داوینچی برای کمک به جراحان طراحی شده‌اند که حداقل کار را انجام دهند جراحی تهاجمی. با این حال، آنها برنامه ریزی نشده اند رفتار مستقل عمل های جراحی. تمام مراحل توسط یک جراح که سیستم را کنترل می کند انجام می شود، در حالی که داوینچی تصاویر سه بعدی با وضوح بالا، کمک های رباتیک و کامپیوتری را ارائه می دهد.

جراح روباتی که می تواند جراحی مغز را 50 برابر سریعتر از یک انسان انجام دهد

جراحی مغز نیاز به دقت بالایی دارد، یک اشتباه می تواند منجر به مرگ بیمار شود. حتی در یکی از ماهرترین حرفه های دنیا، خطای انسانی می تواند باعث خطای مهلک شود. محققان دانشگاه یوتا امیدوارند که تأثیر خطای انسانی را کاهش دهند: آنها معتقدند که جراح جراحی آنها قادر به انجام این کار است. عملیات پیچیدهبر روی مغز، زمان لازم برای برش جمجمه را از دو ساعت به دو و نیم دقیقه کاهش می دهد. بنابراین، ربات زمان مورد نیاز برای یک روش پیچیده را 50 برابر کاهش می دهد.

این دستگاه بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده از اسکن توموگرافی کامپیوتری و ارسال به نرم‌افزار ربات، در مناطق آسیب‌پذیر جمجمه حرکت می‌کند. سی تی اسکنبه برنامه نویس محل اعصاب یا رگ هایی را نشان می دهد که ربات باید از آنها دوری کند.

بعلاوه مزایای آشکارمکانیزم ماشین، همچنین می تواند در دراز مدت به دلیل زمان عملکرد کوتاه تر، در هزینه ها صرفه جویی کند. یک مزیت دیگر کاهش زمان ماندن بیمار در بیهوشی است که این روش را ایمن تر می کند.

نانومواد درمانی

نانومواد وسایلی هستند که آنقدر کوچک هستند که فقط در مقیاس مولکولی قابل اندازه گیری هستند. این ماشین های میکروسکوپی هستند اشکال مختلفو بسته به عملکرد مورد نظر آنها می تواند از مواد مختلفی از طلا گرفته تا پلیمرهای مصنوعی ساخته شود. در واقع، بیش از 50 داروی مبتنی بر نانوذرات در حال حاضر توسط سازمان غذا و دارو تایید شده است، مانند Abraxane برای سرطان سینه و Doxil برای سرطان تخمدان. این دستگاه‌ها اکنون برای تحویل انتخابی شیمی‌درمانی سمی به طور مستقیم به تومورهای سرطانی مورد استفاده قرار می‌گیرند و به کاهش دوز مورد نیاز برای از بین بردن آنها و خطر ابتلا به بیماری‌های جدی کمک می‌کنند. اثرات جانبیبرای بیمار در آینده، نانودرمان‌هایی می‌توانند ساخته شوند تا خود سلول‌های سرطانی را از بین ببرند.

برای این منظور، محققان پلت فرم جدیدی را برای تصویربرداری غیرتهاجمی از تأثیر نانوذرات بر سرطان در موش (به صورت بلادرنگ) ایجاد کرده‌اند که به محققان کمک می‌کند قبل از آزمایش روی انسان، آنها را بهبود بخشند.

"این گام مهمبازپرس اصلی گفت الکساندر استگ (الکساندر استغ). حوزه فناوری نانو فاقد بهینه‌سازی دقیقی است که در توسعه داروهای متعارف می‌بینیم و ما می‌خواهیم آن را تغییر دهیم. سیستمی که ما در اینجا توسعه داده‌ایم واقعاً به ما امکان می‌دهد از این تلاش‌ها حمایت کنیم.»

تیم Steg از یک پلت فرم جدید برای آزمایش نانومواد درمانی که در حال توسعه بودند، یعنی اسیدهای نوکلئیک کروی (SNAs) استفاده کردند. آنها می توانند با هدف قرار دادن یک ژن خاص، یک نوع سرطان مغز که در حال حاضر قابل درمان نیست را از بین ببرند. سیستم تصویربرداری کمک کرد تا مشخص شود که نانوذرات بیشترین تأثیر را بین 24 تا 48 ساعت پس از تجویز دارند و بنابراین تعیین می‌کنند. بهترین زمانبرای انجام شیمی درمانی اضافی

هوش مصنوعی

یکی دیگر از نوآوری‌های فناوری زیر رادار در پزشکی، استفاده از هوش مصنوعی (AI) است. IBM Watson، ابررایانه IBM، قبلاً چشم تشخیصی دقیقی از خود نشان داده است، و یادگیری ماشین و برنامه های یادگیری عمیق برای پیش بینی همه چیز از زمان مرگ بیمار تا شیوع بیماری بزرگ بعدی استفاده شده است.

ما می توانیم انتظار داشته باشیم که استفاده از هوش مصنوعی در پزشکی به رشد خود ادامه دهد. به خصوص امسال، زمانی که نیاز به انتخاب و جذب حجم عظیمی از داده های پزشکی - در مقیاس فردی یا بزرگ، وجود دارد. پایه عمومی- بحرانی خواهد شد. در همین حال، ترس از اینکه برنامه های بالقوه ناقص یادگیری ماشینی باعث جابجایی منابع انسانی شود نیز واقعی تر خواهد شد.

ویرایش ژن

فناوری انقلابی ویرایش ژن CRISPR/Cas-9 به یک پیشرفت منحصر به فرد در زمینه زیست شناسی تبدیل شده است. او پیشنهاد می کند که آن را از یک علم کند و غیر دقیق به چیزی نزدیک تر تبدیل کند علوم فیزیکی. با وجود ممنوعیت های قانونی در بسیاری از کشورها و سوالات اخلاقی مرتبط با آن، آینده فناوری ویرایش ژن برای باورنکردنی ترین حدس ها باز است.

استفاده گسترده تر از این فناوری در انسان در حال حاضر اجتناب ناپذیر است. شاید سال 2017 سالی باشد که برای اولین بار این اتفاق می افتد. ویرایش ژن به احتمال زیاد در مبارزه با آن به طور گسترده آزمایش می شود بیماری های سرطانییا استفاده از CRISPR برای از بین بردن ویروس‌های DNA بیماری‌زای انسانی مانند HIV یا تبخال.

اما اقدامات منفعلانه نیز انتظار می رود، مانند مطالعه ساده پیشرفت بیماری آلزایمر و سایر بیماری های عصبی و یا حتی کشاورزی و غیر پزشکی. کاربردهای صنعتیاین تکنولوژی درک چگونگی عملکرد توالی‌های DNA به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا مشکلات را در تمام زمینه‌های زیست‌شناسی، از درمان بیماری‌های انسانی تا درک چرایی انقراض گونه‌های خاص، حل کنند.

نظارت بر سلول های تولید کننده انسولین در گوشی هوشمند

برای افراد مبتلا به دیابت، تزریق انسولین بخشی جدایی ناپذیر از زندگی است. با این حال، دستگاه جدیدی که توسط محققان چینی ساخته شده و روی موش ها آزمایش شده است، ممکن است نیاز به تزریق مداوم را برطرف کند. این تیم سلول‌های تولیدکننده انسولین را در موش‌های دیابتی کاشته و سپس از یک اپلیکیشن گوشی هوشمند برای «روشن کردن» سلول‌ها استفاده کردند. پس از دو ساعت، دستگاهی که سازندگان آن آن را HydrogeLED می نامند، سطح قند خون موش ها را تثبیت کرد. کپسول هیدروژل به اندازه یک سکه. زیر پوست حیوانات کاشته می شود و از سلول های تولید کننده انسولین و لامپ های ال ای دی. سلول ها تنها زمانی انسولین تولید می کنند که LED ها روشن باشند.

سطح قند خون را می توان با استفاده از یک گلوکز سنج بلوتوث جداگانه کنترل کرد که در صورت افزایش بیش از حد به برنامه هشدار می دهد. سپس برنامه LED ها را روشن می کند و باعث آزاد شدن انسولین می شود. کاربر می تواند به صورت دستی روشنایی LED ها و مدت زمان عملکرد آنها را کنترل کند، بنابراین میزان انسولین وارد شده به خون را تنظیم می کند.

با این حال استفاده از اپلیکیشن بر روی انسان به دلیل برخی مشکلات هنوز امکان پذیر نیست. موش هایی که دستگاه روی آنها آزمایش شده است در یک سیم پیچ محصور شده اند میدان الکترومغناطیسی، که بسیار شبیه به هاب خانه هوشمند است - از این طریق برنامه می تواند با سرور ارتباط برقرار کند. LED ها توسط خود میدان الکترومغناطیسی تغذیه می شوند، به این معنی که کل سیستم نمی تواند خارج از سیم پیچ کار کند. علاوه بر این، در این لحظهسطح قند خون همچنان با سوزن بررسی می شود.

نسخه های آینده HydrogeLED این مشکلات را برطرف خواهند کرد. نویسنده تحقیق هایفنگ یه قصد دارد نظارت 24 ساعته قند خون را با یک گلوکومتر داخلی راه اندازی کند که می تواند در صورت نیاز به طور خودکار LED ها را فعال کند.

آنچه در پیش نهفته است؟ دانشمندان و پزشکان چه اهدافی را برای خود تعیین می کنند و آیا شاهد انقلاب واقعی در پزشکی خواهیم بود؟

دوران دهه 2000 با یک پیشرفت بزرگ در این زمینه مشخص شد فناوری اطلاعات. بشریت در مسائل مربوط به اطالع رسانی و ربات سازی تقریباً در تمام حوزه های زندگی بشر قدم های بسیار زیادی برداشته است. به ویژه، تغییرات بزرگی در پزشکی انتظار می رود و برخی از نوآوری های اساسی قبلاً معرفی شده اند و خود را با موفقیت ثابت کرده اند. به عنوان مثال، برای سال های گذشتههنگامی که یک پزشک می تواند در حالی که چندین هزار کیلومتر دورتر است، با بیماران خود مشورت کند، فناوری های لیزر و پزشکی از راه دور بیشتر و بیشتر معرفی شده اند. همه اینها امروز در دسترس است، اما پیش بینی فردا چیست؟

نانوربات ها به جای جراحان

اخیراً در مورد فناوری نانوفقط تنبل ها حرف نمی زنند در دنیای علم و پزشکی، فناوری نانو شاید محبوب ترین موضوع باشد. و این محبوبیت تصادفی نیست. به هر حال، نانوذرات دارای چنان خواص خارق‌العاده‌ای هستند که کل دنیای علمی نمی‌تواند منتظر باشد تا نانوساختارها به طور کامل وارد زندگی ما شوند. به طور خاص، آنها در آینده ظهور روبات‌های مینیاتوری (نانوربات‌ها) را پیش‌بینی می‌کنند که کل ارگانیسم را «تعمیر» می‌کنند. این طرح چیزی شبیه به این خواهد بود: بیمار مخلوط خاصی را با نانوربات‌ها می‌نوشد و آنها در جریان خون جذب می‌شوند. یا نانوروبات ها به صورت داخل وریدی تجویز می شوند. نانوربات‌ها با عبور از کوچک‌ترین رگ‌های خونی، همه مشکلات را برطرف می‌کنند. حتی برنامه هایی برای تداخل با DNA وجود دارد. با کمک این نانوذرات می توان توالی ها را اصلاح کرد و از جهش هایی که منجر به بیماری می شود جلوگیری کرد.

رشد اندام

جمعیت سیاره مادر ما در حال حاضر از 7 میلیارد نفر فراتر رفته است. با افزایش جمعیت، تعداد بیماری ها نیز افزایش می یابد. اگر هم در نظر بگیریم فاکتورهای محیطی، آنگاه نرخ ابتلای جمعیت بر حسب درصد در حال افزایش است. اغلب در مراحل پایانی بیماری، زمانی که عضو دیگر قابل نجات نیست، پزشکان به پیوند متوسل می شوند. با این حال، اهداکنندگان کافی برای همه وجود ندارد، و علاوه بر این، فرآیند پیوند عضو "زنده" یک فرآیند بسیار کار فشرده و پرهزینه است. در اینجا شرط روی سلول های بنیادی است. امروزه، تک تک بافت ها با موفقیت در آزمایشگاه ها رشد می کنند و به گفته دانشمندان معتبر، زمان چندانی دور نیست که فرد بتواند با قیمت مناسب، اندام بیمار را با اندامی تازه رشد کرده از سلول های انتخابی خود جایگزین کند.

مرد سایبورگ

اگر پزشکی هنوز نتواند اندام ها را به طور موثر رشد کند، گزینه دوم وجود دارد - سایبورگ سازی انسان. به عنوان مثال، قلب متوقف شده یک فرد را می توان با یک آنالوگ مقاوم در برابر سایش جایگزین کرد. شایان ذکر است که در سال 2011، قلب یکی از بیماران آمریکایی به طور کامل برداشته شد و با دو روتور پمپاژ خون جایگزین شد.

محرک های مصنوعی برای مدت نسبتاً طولانی روی قلب قرار می گرفتند و مشکل اصلی چنین دستگاه هایی این بود که هر چند سال یک بار باید تعویض می شدند. امروزه دانشمندان اسرائیلی محرک هایی (و نه تنها محرک ها، بلکه سایر دستگاه های مصنوعی) ساخته اند که از جریان های زیستی تغذیه می کنند. بدن انسانناشی از انقباض عضلانی

تشخیص آینده

تشخیص یا به عبارت دقیق تر، جایگاه ویژه ای در پزشکی دارد. تشخیص زودهنگام. امروزه اشکال صعب‌العلاج بسیاری از بیماری‌ها، به‌ویژه سرطان، به دلیل مراجعه دیرهنگام بیمار به پزشک یا به دلیل نقص تجهیزات تشخیصی مدرن ایجاد می‌شود.

جهان ممکن است از نوابغ آینده محروم شود

همانطور که گاردین با استناد به کتاب جدید نویسنده بریتانیایی گراهام فارملو می نویسد، جزئیات جدیدی از زندگی پل دیراک فیزیکدان بزرگ بریتانیایی مشخص شده است. احتمال می رود که او مبتلا به اوتیسم باشد. بسیاری از پزشکان، به ویژه در

قرار است حسگرهای مینیاتوری خاصی ایجاد شود که به لباس انسان دوخته شده یا در زیر پوست کاشته شود. چنین مکانیسم های حسی زیستیبه طور مداوم سطوح قند خون، فشار، ضربان قلب، بیوشیمی خون، سطح هورمون ها و بسیاری از پارامترهای دیگر را منعکس می کند که توسط آنها ممکن است پزشک به شروع یک اختلال خاص مشکوک شود. داده ها به موسسه پزشکی، و اگر پزشک معالج شما آزمایشات شما را دوست نداشته باشد، با شما تماس می گیرد تا وقت ملاقات داشته باشید. بنابراین نیازی به معاینات روتین پزشکی اجباری نخواهد بود. بدن انسان به طور مداوم توسط دستگاه‌های ویژه کنترل می‌شود و از بدتر شدن بیماری جلوگیری می‌کند.

مشکلات

در حالت ایده آل، پزشکی یک هدف بسیار بلندپروازانه برای خود تعیین می کند: شکست دادن همه بیماری ها. با این حال، تاکنون دستاوردهای او در این زمینه بسیار کم است و هنوز زود است که در مورد تاریخ های آینده صحبت کنیم. مشکل اینجاست که دانشمندان هنوز "جوهر" موجودات زنده را کشف نکرده اند. در ابتدا، دانشمندان باید زیست شناسی نظری ایجاد کنند تا بتوانند "رفتار" زندگی را پیش بینی کنند و همچنین تمام پارامترهای آن را به طور دقیق محاسبه کنند. به عنوان مثال، به لطف فیزیک نظری، حتی یک دانش آموز می تواند مکان هایی را محاسبه کند که یک توپ فولادی با جرم خاصی که با نیروی خاصی پرتاب می شود، در آنجا فرود می آید. متأسفانه، یک موجود زنده در شرایط یکسان چگونه رفتار خواهد کرد؟ شرایط خارجی، برای کسی ناشناخته است. فقط می توان حدس زد، اما این رویکرد در درمان بیماران قابل قبول نیست.

میخائیل خزوریانی

اتفاقات شگفت انگیز زیادی رخ می دهد بررسی کوتاهمهم‌ترین ایده‌ها و تحولات فرصتی برای بررسی فردا می‌دهد.

ما 10 فناوری برتر پزشکی آینده را به شما پیشنهاد می کنیم.

1. واقعیت افزوده

ثبت اختراع دیجیتال گوگل لنزهای تماسیقادر به اندازه گیری سطح گلوکز خون از طریق مایع اشک آور هستند. در حالی که این فناوری در حال تدارک انقلابی در نظارت و درمان است دیابت قندیمهندسان مایکروسافت چیزی شگفت‌انگیز خلق کرده‌اند - عینک‌هایی که نحوه درک شما از جهان را تغییر می‌دهند.

فناوری هولولنز که از سال 2016 توسط توسعه دهندگان آزمایش شده است، ممکن است تغییر کند آموزش پزشکیو عمل بالینی به طور کلی.

در سال 2013، موسسه Fraunhofer در آلمان شروع به آزمایش یک برنامه واقعیت افزوده برای iPad کرد که از راه دور تومورهای سرطانی. در طول عمل، جراحان می توانند بدن بیمار را ببینند و ابزار را با دقت دقیق به سمت تومورها هدایت کنند.

2. هوش مصنوعی در پزشکی

ما وارد دورانی می شویم که رایانه ها نه تنها آزمایشات را انجام می دهند، بلکه تصمیمات بالینی را در کنار (یا به جای) پزشکان می گیرند. هوش مصنوعی، با استفاده از IBM Watson به عنوان مثال، در حال حاضر با به خاطر سپردن و تجزیه و تحلیل هزاران نفر از خطاهای انسانی جلوگیری می کند. آزمایشات بالینیو پروتکل ها

ابررایانه مذکور می تواند حدود 40 میلیون را در 15 ثانیه بخواند و به خاطر بسپارد اسناد پزشکی، انتخاب مناسب ترین راه حل برای پزشک. 40 سال در آن بارگذاری کنید عمل بالینی، و ما زائد خواهیم شد ...

پزشک یک انسان زنده است و عامل انسانی گاهی اوقات عامل اشتباهات مرگبار می شود. بنابراین، در بیمارستان های انگلستان، از هر 10 بیمار بستری، 1 نفر عواقب خطای انسانی را به هر طریقی تجربه می کند. به گفته کارشناسان، هوش مصنوعی به جلوگیری از بسیاری از آنها کمک می کند.

پروژه Deepmind Health گوگل برای استخراج داده های پزشکی استفاده می شود. این سیستم همراه با NHS بیمارستان چشمی مورفیلدز انگلستان، برای خودکارسازی و سرعت بخشیدن به تصمیم گیری بالینی کار می کند.

3. سایبورگ ها در میان ما

خوانندگان ما احتمالاً در مورد افرادی شنیده‌اند که قبلاً قطعات الکترونیکی را به جای قسمت‌های از دست رفته بدن - خواه دست یا حتی زبان - دریافت کرده‌اند.

در واقع، دوران سایبورگ ها از چندین دهه پیش آغاز شد، زمانی که مردم از مرز بین طبیعت زنده و بی جان عبور کردند. اولین ضربان ساز قابل کاشت در سال 1958، برای اولین بار قلب مصنوعیدر سال 1969 ...

عصر کنونی تبلیغات سایبرنتیک در غرب توسط نسل جدیدی از هیپسترها پذیرفته شده است که مایل به کاشت قطعات آهنی بدن به خاطر ظاهری "باحال" هستند.

پیشرفت های پزشکی امروزه نه تنها به عنوان فرصتی برای غلبه بر بیماری و جبران نقص های جسمی، بلکه به عنوان راهی شگفت انگیز برای گسترش توانایی های بدن انسان تلقی می شود. چشم عقابی، شنوایی خفاش، سرعت یوزپلنگ و گرفتن یک ترمیناتور - دیگر دیوانه به نظر نمی رسد.

4. چاپ سه بعدی پزشکی

سلاح ها و قطعات یدکی تجهیزات نظامی اکنون می توانند آزادانه چاپ شوند و صنعت بیوتکنولوژی فعالانه روی چاپ سه بعدی سلول های زنده و داربست های بافتی کار می کند.

آیا باید از داروهای چاپی شگفت زده شویم؟

این کل دنیای داروسازی را تغییر خواهد داد.

فناوری پرینت سه بعدی شخصی داروها از یک طرف کنترل کیفیت را پیچیده می کند. اما، از سوی دیگر، میلیاردها نفر را از تجارت تیره و تار Big Pharma مستقل خواهد کرد.

این امکان وجود دارد که در 20 سال آینده بتوانید قرص سیترامون را در آشپزخانه خود چاپ کنید. به سادگی یک فنجان قهوه صبحگاهی خواهد بود. چشم انداز پیوند و جایگزینی مفصل به سادگی شگفت انگیز به نظر می رسد. پزشکان قادر خواهند بود گوش ها و اجزای بیونیک را ایجاد کنند مفاصل لگن"در تخت بیمار"، بر اساس عکس ها و اندازه گیری های شخصی.

در حال حاضر، به لطف پروژه e-NABLING the Future، پزشکان و داوطلبان دلسوز پرینت سه بعدی پزشکی را توزیع می کنند، آموزش های ویدئویی را منتشر می کنند و مستندات فنی جدید در مورد پروتزها را توسعه می دهند.

به لطف آنها، کودکان و بزرگسالان از شیلی، غنا و اندونزی جدید دریافت کردند دست های مصنوعی، با فناوری های "الگو" در دسترس نیست.

5. ژنومیک

پروژه معروف ژنوم انسانی، با هدف نقشه برداری و رمزگشایی کامل ژن های انسانی، آغازگر عصر پزشکی شخصی سازی شده است - هر فرد حق دارد داروی خود و دوز خود را دریافت کند.

با توجه به ائتلاف برای پزشکی شخصی، صدها برنامه کاربردی مبتنی بر شواهد برای تصمیمات بالینی مبتنی بر ژنومیک در سال 2017 وجود دارد. با آنها، پزشکان می توانند بر اساس نتایج، درمان بهینه را انتخاب کنند آزمایشات ژنتیکیبیمار خاص

به لطف توالی ژنتیکی سریع، استفن کینگزمور و تیمش در سال 2013 یک کودک بیمار لاعلاج را نجات دادند و این تازه شروع بود.

ژنومیکس یک ابزار پزشکی شگفت انگیز برای پیشگیری و درمان بیماری است که به طور عاقلانه و مسئولانه استفاده شود.

6. اپتوژنتیک

این فناوری مبتنی بر استفاده از نور برای کنترل سلول های زنده است.

ماهیت آن در این واقعیت نهفته است که دانشمندان ماده ژنتیکی سلول ها را اصلاح می کنند و به آن می آموزند که به نور طیف خاصی پاسخ دهد. سپس عملکرد اندام ها را می توان با استفاده از یک "سوئیچ" - یک لامپ معمولی کنترل کرد. علم قبلا گزارش داده بود که اپتوژنتیک ها یاد گرفته اند با قرار دادن مغز در معرض نور، خاطرات نادرست را در موش ها ایجاد کنند.

ابزار تبلیغاتی عالی بلافاصله بعد از اخبار عصر!

جدا از همه شوخی ها، اپتوژنتیک می تواند گزینه های درمانی فوق العاده ای را ارائه دهد بیماری های مزمن. در مورد جایگزینی قرص ها با "دکمه جادویی" چطور؟

7. دستیاران ربات

با توسعه سریعفن آوری ها، روبات ها به تدریج از صفحه نمایش فیلم های علمی تخیلی به دنیای مراقبت های بهداشتی حرکت می کنند. افزایش تعداد افراد مسن ظهور دستیاران رباتیک، پرستاران و مراقبین را عملاً اجتناب ناپذیر می کند.

ربات TUG یک "اسب" قابل اعتماد است که قادر به حمل بارهای پزشکی متعدد با وزن کل تا 1000 پوند (453 کیلوگرم) است. این مددکار کوچک در راهروهای کلینیک ها پرسه می زند و به تحویل ابزار، داروها و حتی نمونه های حساس آزمایشگاهی کمک می کند.

همتای ژاپنی آن، Robear، شبیه یک خرس غول پیکر با سر کارتونی است. ژاپنی‌ها می‌توانند بیماران را بلند کرده و در رختخواب بگذارند، به آنها کمک کنند تا از ویلچر بلند شوند و بیماران بستری را برای جلوگیری از زخم بستر بچرخانند.

در مرحله بعدی توسعه، ربات ها عملکرد ساده ای خواهند داشت دستکاری های پزشکیو بیومواد را برای تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی مصرف کنید.

8. رادیولوژی چند منظوره

رادیولوژی یکی از رشته های پزشکی است که به سرعت در حال رشد است. اینجاست که انتظار داریم بزرگترین دستاوردهایمان را ببینیم.

قبلاً انتقالی از ماشین‌های اشعه ایکس ضد غرق به ماشین‌های دیجیتال چند منظوره که همزمان صدها دستگاه را می‌بینند، صورت گرفته است. مشکلات پزشکیو نشانگرهای زیستی اسکنر را تصور کنید که می تواند تعداد سلول های سرطانی داخل بدن شما را در یک ثانیه بشمارد!

9. آزمایش مواد مخدر بدون موجودات زنده

آزمایشات پیش بالینی و بالینی داروهای جدید مستلزم مشارکت اجباری موجودات زنده - به ترتیب حیوانات یا انسان ها است. گذار از آزمایش‌های مشکوک اخلاقی، زمان‌بر و پرهزینه به آزمایش‌های خودکار در آزمایش‌های سیلیکونی، انقلابی در فارماکولوژی و پزشکی است.

ریزتراشه های مدرن با کشت های سلولیبه شما امکان می دهد اندام ها و کل واقعی را شبیه سازی کنید سیستم های فیزیولوژیکی، مزایای آشکاری را در طول سالیان طولانی آزمایش بر روی داوطلبان ارائه می دهد.

فناوری Organs-on-Chips مبتنی بر استفاده از سلول های بنیادی برای تقلید از یک موجود زنده با استفاده از دستگاه های محاسباتی است.

بسیاری از کارشناسان بر این باورند که این فناوری می تواند به طور کامل جایگزین آزمایش های پیش بالینی حیوانی شود و درمان سرطان را بهبود بخشد.

10. لوازم الکترونیکی پوشیدنی

انسان مدرناز Mi Band Xiaomi استفاده می کند، اما آینده در سنسورهایی است که راحت تر و مناسب تر برای پوشیدن روزمره هستند. خالکوبی‌های بیومتریک مانند eSkin VivaLNK می‌توانند به‌طور محتاطانه زیر لباس پنهان شوند و اطلاعات پزشکی شما را 24/7 به پزشکتان منتقل کنند.

کنستانتین موکانوف