Що буде в майбутньому в медицині. Дивовижні медичні технології майбутнього, які вже винайдені

Ті з нас, хто значну частину життя прожив до рубежу століть, звикли вважати наш поточний період таким собі віддаленим майбутнім. Раз ми виросли на фільму на кшталт «Того, хто біжить по лезу» (в якому дія відбувається в 2019 році), нас якось не дуже вражає, яким виявляється майбутнє - принаймні з естетичної точки зору. Так, літаючих автомобілів, які нам постійно обіцяли, . Але в медицині, наприклад, відбуваються настільки вражаючі прориви, що ми зараз стоїмо на порозі практичного безсмертя. І що далі в майбутнє, то дивовижніша перспектива цієї сфери.

Технології заміни суглобів та кісток пройшли довгий шлях за останні десятиліття, частини на пластиковій та керамічній основі взяли гору над металевими частинами, а нове покоління штучних кісток та суглобів заходить ще далі: їх будуть робити з біоматеріалів, щоб вони практично злилися з тілом.

Це стало можливим, звичайно ж, завдяки 3D-друку (до цієї теми ми повертатимемося неодноразово). Хірурги головного госпіталю Саутгемптона у Великобританії винайшли техніку, за допомогою якої імплант стегна пацієнта похилого віку утримується на місці за допомогою «клею», виготовленого з власних стовбурових клітин пацієнта. Крім того, професор Університету Торонто Боб Пілліар вивів процес на новий рівень, створивши імпланти нового покоління, які насправді імітують кістку людини.

Використовуючи процес, який зв'язує компонент кістки на заміну (із застосуванням ультрафіолетового світла) у неймовірно складні структури з надзвичайною точністю, Пілліар та його команда створює крихітну мережу каналів та траншей, якими перевозяться поживні речовини в самому імпланті.

Вирощені кісткові клітини пацієнта потім розподіляються по цій мережі, замикаючи кістку з імплантом. Згодом компонент штучної кістки розчиняється, а клітини і тканини, що виросли природним чином, зберігають форму імпланту.

Крихітний кардіостимулятор

З моменту імплантації першого кардіостимулятора в 1958 році ця технологія, звичайно, значно покращилася. Втім, після гігантських стрибків у розвитку у 1970-х, у середині 80-х усе якось зупинилося. Компанія Medtronic, яка створила перший кардіостимулятор, що працює на батарейці, виходить на ринок з пристроєм, який може зробити таку ж революцію в області кардіостимуляторів, як і перший пристрій. Воно розміром із вітамінку і не потребує хірургічного втручання.

Ця нова модель вводиться через катетер у паху (!), кріпиться до серця маленькими зубцями та постачає необхідні регулярні електричні імпульси. У той час як звичайні кардіостимулятори, як правило, потребують складного хірургічного втручання, створення «кишеньки» для пристрою поруч із серцем, крихітна версія суттєво спрощує цю процедуру та знижує частоту ускладнень на 50%: 96% пацієнтів не виявляли жодних ознак ускладнень.

І хоча Medtronic цілком може бути першим на цьому ринку (маючи отримане схвалення FDA), інші великі виробники кардіостимуляторів розробляють конкурентні пристрої та не збираються залишатися за межами ринку, річний обсяг якого становить 3,6 мільярда доларів. Medtronic розпочала розробку крихітних рятівників у 2009 році.

Очний імплант від Google

Всюдисущий провайдер пошукової системи та світовий гегемон Google, схоже, планує інтегрувати технології в кожний аспект нашого життя. Втім, варто визнати, що разом з купою мотлоху Google видає на-гора і ідеї, що стоять. Одна з останніх пропозицій Google може як змінити світ, так і перетворити його на жах.

Проект, який відомий як Google Contact Lens, є контактною лінзою: імплантуючись в око, вона замінює природний кришталик ока (який руйнується в цьому процесі) і пристосовується, виправляючи поганий зір. Лінза кріпиться до ока за допомогою того ж матеріалу, який використовується при виробництві м'яких контактних лінз, і має безліч практичних медичних застосувань - на кшталт зчитування кров'яного тиску пацієнтів з глаукомою, рівнів глюкози у пацієнтів з діабетом або бездротового оновлення з урахуванням погіршення зору пацієнта.

Теоретично, штучне око Google може повністю відновити зір. Звичайно, це ще не камера, яка імплантується прямо вам у вічі, але подейкують, що до цього все йде. Крім того, незрозуміло, коли лінза з'явиться на ринку. Але патент отримано, а клінічні випробування підтвердили можливість процедури.

За останні десятиліття досягнення в галузі створення штучної шкіри явили нам суттєвий прогрес, але два недавні прориви з абсолютно різних областей можуть відкрити нові напрямки для досліджень. Вчений Роберт Лангер із Массачусетського технологічного інституту розробив «другу шкіру», яку назвав XPL («зшитий полімерний шар»). Неймовірно тонкий матеріал імітує пружну молоду шкіру - цей ефект проявляється миттєво при створенні, але втрачає чинність приблизно через день.

А ось професор хімії Чао Вонг з Каліфорнійського університету в Ріверсайді працює над ще більш футуристичним полімерним матеріалом: який може самовідновлюватися від пошкоджень за кімнатної температури і пронизаний крихітними металевими частинками, які можуть проводити електрику, для кращих вимірів. Професор запевняє, що не намагається створити шкіру для супергерів, але визнає, що є великим фанатом Росомахи та намагається внести наукову фантастику у справжній світ.

Що примітно, деякі матеріали, що самовідновлюються, вже з'явилися на ринку - наприклад, покриття, що самовідновлюється, телефону LG Flex, яке Вонг наводить як приклад можливого застосування таких технологій у майбутньому. Коротше кажучи, цей чувак справді намагається створити супергероїв.

Імпланти мозку, що відновлюють рухові здібності

Двадцятичотирирічний Ян Буркхарт пережив жахливу аварію у віці дев'ятнадцяти років, яка паралізувала його від грудей до пальців ніг. Протягом останніх двох років він працював з лікарями, які налаштовували та експериментували з пристроєм, імплантованим у його мозок – мікрочіпом, який зчитує електричні імпульси мозку та переводить їх у рух. Хоча пристрій і далекий від досконалості - його можна використовувати тільки в лабораторії, коли імплант підключений до комп'ютера за допомогою рукава на руці - він дозволив пацієнтові згвинтити кришку з пляшки і навіть пограти у відеогру.

Ян визнає, що може і не отримати зиск від цих технологій. Він робить це більше, щоб довести можливість концепції та показати, що його кінцівки, роз'єднані з мозком, можна заново до нього підключити за допомогою сторонніх засобів.

Втім, цілком імовірно, що його допомога хірургії головного мозку та експерименти, які проводять по три рази на тиждень, нададуть величезну підтримку просуванню цієї технології для майбутніх поколінь. Хоча подібні процедури використовувалися для часткового відновлення рухів мавп, це перший приклад успішного подолання нервового роз'єднання, яке викликає параліч у людини.

Біоабсорбовані трансплантати

Стенти - сітчасті полімерні трубки, які вставляються хірургічним шляхом в артерії, перешкоджаючи їх блокуванню - суще зло, що призводить до ускладнень у пацієнта та демонструють помірну ефективність. Потенціал ускладнень, особливо у молодих пацієнтів, робить результати недавнього дослідження за участю біоабсорбованих судинних трансплантатів досить перспективними.

Процедура називається ендогенним відновленням тканин. Давайте простими словами: у випадку з молодими пацієнтами, які народилися без деяких необхідних сполук у серці, лікарі змогли створити ці сполуки, використовуючи просунутий матеріал, який виступає як «ліс», дозволяючи тілу копіювати його структуру за допомогою органічних матеріалів, а сам імплант згодом розчиняється. Дослідження було обмеженим, за участю п'ятьох молодих пацієнтів. Але всі п'ятеро одужали без будь-яких ускладнень.

Хоча ця концепція не нова, новий матеріал (що складається з «супрамолекулярних біоабсорбованих полімерів, виготовлених з використанням пропрієтарної технології електропрядіння») є важливим кроком уперед. Стенти попереднього покоління складалися з інших полімерів і навіть металевих сплавів і видавали змішані результати, що призвело до повільного прийняття цього лікування в усьому світі.

Хрящ із біоскла

Ще одна 3D-друкарська полімерна конструкція може зробити революцію в методах лікування дуже виснажливих захворювань. Група вчених з Імперського коледжу Лондона та Університету Мілано-Бікокка створили матеріал, який назвали «біостеклом»: комбінацію кремній-полімеру, що має міцні та гнучкі властивості хряща.

Біосклінні імпланти нагадують стенти, про які ми говорили вище, але робляться з зовсім іншого матеріалу для іншого застосування. Одним із запропонованих використання таких імплантів є вибудовування лісів для заохочення природного вирощування хряща. Також вони мають саморегенерацію і можуть відновлюватися, якщо зв'язки будуть розірвані.

Незважаючи на те, що першим випробуванням методу буде заміна міжхребцевого диска, інша - постійна - версія імпланту знаходиться на стадії розробки для лікування травм коліна та інших травм у районах, де хрящ вже не відростити. робить імпланти дешевшими та доступнішими у виробництві та ще більш функціональними, ніж інші імпланти цього типу, які доступні нам в даний час і, як правило, вирощуються у лабораторії.

Полімерні м'язи, що самовідновлюються.

Щоб не відставати від колег, стенфордський хімік Ченг-Хі Лі в поті чола працює над матеріалом, який може бути будівельним блоком для фактичного штучного м'яза, який може перевершити в якостях наші кволі м'язи. Його сполука - підозріло органічна сполука кремнію, азоту, кисню і вуглецю - здатна розтягуватися до 40-кратної своєї довжини, а потім повертатися в нормальне положення.

Також воно може відновлюватися від проколів за 72 години та заново закріплюватися після розривів, викликаних залізною «сіллю» в компоненті. Щоправда, для цього частини м'яза потрібно помістити поряд. Шматки поки що не повзуть один до одного. Бувай.

На даний момент єдиним слабким місцем цього прототипу є його обмежена електропровідність: при впливі електричного поля речовина збільшується всього на 2%, тоді як справжні м'язи - на 40%. Це має бути подолано у найкоротші терміни - і тоді Лі, вчені з біоскляними хрящами та доктор Росомаха зможуть зібратися разом та обговорити, що робити далі.

Цей метод, який винайшов Доріс Тейлор, директор регенеративної медицини в Техаському інституті серця, не дуже відрізняється від згаданих вище 3D-друкованих біополімерів та іншого. Метод, який доктор Тейлор вже продемонстрував на тваринах – і готовий продемонструвати на людях – абсолютно фантастичний.

Якщо коротко, серце тварини – свині, наприклад – замочується у хімічній ванні, яка руйнує та висмоктує всі клітини, крім білка. Залишається порожній «привид серця», який потім можна наповнити власними клітинами стовбурових пацієнта.

Як тільки необхідний біологічний матеріал виявляється на місці, серце підключається до пристрою, який замінює штучну систему кровообігу та легені («біореактор»), поки не функціонуватиме як орган і його можна буде пересадити пацієнту. Цей метод Тейлор успішно продемонстрував на щурах та свинях.

Цей метод мав успіх і з менш складними органами на кшталт сечового міхура і трахеї. Втім, процес далекий від досконалості, але коли його досягне, черги пацієнтів, які чекають на серце для пересадки, можуть припинитися повністю.

Ін'єкція мозкової мережі

Нарешті, у нас є передова технологія, здатна швидко, просто і абсолютно обплутати мозок мережею за допомогою однієї ін'єкції. Дослідники з Гарвардського університету розробили електропровідну полімерну мережу, яка буквально впорскується в мозок, де проникає в його закутки та зливається з речовиною мозку.

Поки що мережа, що складається з 16 електричних елементів, була пересаджена у мозок двох мишей на п'ять тижнів без імунного відторгнення. Дослідники передбачають, що великомасштабний пристрій такого плану, що складається з сотень подібних елементів, може активно контролювати мозок до кожного окремого нейрона в найближчому майбутньому і стане в нагоді при лікуванні неврологічних розладів на кшталт хвороби Паркінсона та інсульту.

Зрештою, це дослідження може призвести вчених до більш глибокого розуміння вищих когнітивних функцій, емоцій та інших функцій мозку, які нині залишаються незрозумілими.

«Роздрукуйте мені печінку, будь ласка! Зі звичайних клітин, для віку 25 років. Серце поки не треба…»

Така вона, медицина майбутнього. З надрукованими на 3D принтерах органами, що гуляють судинами наноботами, зубами з пробірки та іншими дивними штуками. Адже колись ми просто мріяли перемогти всі хвороби!

На жаль, у цьому сегменті похвалитися нема чим. Від СНІДу, раку і навіть звичайного грипу, як і раніше, помирають люди. Може, медицина рухається зовсім не в тому напрямку?

Нанороботи замість ліків

dailytechinfo.org

Вчені прогнозують, що в майбутньому не буде жодних ін'єкцій та таблеток. Замість них достатньо випити «гримучу суміш» з нанороботів або приклеїти до руки спеціальний пластир. Розмова з патологічними клітинами буде короткою: нанороботи знайдуть їх в організмі та успішно знищать. У перспективі навіть зміна структури ДНК, що допоможе запобігти мутаціям.

Теоретично все це звучить дуже смачно і оптимістично. Однак чи це так насправді? Таблетки п'ють усі, від нанороботів більшість людей може відмовитися – наприклад, з релігійних міркувань.

Другий камінь спотикання – наноробот має працювати не просто добре, а ідеально. Уяви, який монстр може народитись, якщо при зміні ДНК щось піде не так?

Кіборги – майже люди?

asmo.ru

Приставка "майже" не дає спокою ні авторові цієї статті, ні тим, хто дивився хоча б одну частину "Термінатора". Медицина активно працює у цьому напрямі – вже сьогодні багато людей мають стимулятори у серці. Ймовірно, що у майбутньому можна буде замінити високотехнологічними протезами цілі органи.

Втім, створення кіборгу – підприємство сумнівне. Враховуючи той факт, що більшість нашої планети вже сьогодні перенаселена, а цифра в 7 млрд. продовжує зростати, ідея створити «нову людину» на додачу до мільярдів інших бачиться як мінімум дивною. Звичайно, якщо кіборг не потребуватиме їжі та зарплати, хтось у цьому марному світі тільки виграє. Але чим усе закінчилося у «Термінаторі», ви чудово пам'ятаєте!

Біодрук органів на принтері

innotech.kiev.ua

Біодрук – нехай і новий, але вже встиг показати свій «Я» напрямок в медицині. Воно розвивається паралельно з адитивними технологіями.

Якщо двома словами, то вчені всього світу намагаються створити принтер, на якому можна буде надрукувати людські органи: нирки, печінку і навіть серце. Кісткові та хрящові імпланти принтери вже друкують, так що перспектива цього напряму дійсно є.

Для друку використовуються стовбурові клітини, що наносяться на макет. Найбільших успіхів у цьому сегменті змогла досягти компанія Organovo, яка надрукувала печінкову тканину. Біопринтинг не стоїть на місці – у найближчі п'ять років планується серйозне освоєння ринку трансплантології.

Люди забудуть про лікування зубів

medbooking.com

Британські фахівці впроваджують технологію, яка дозволяє вирощувати зуби… у роті у пацієнта. Вони виготовляють зачаток зуба за допомогою епітелію ясен пацієнта та стовбурових клітин мишей. Зуб формується в пробірці, після чого його переміщують у ротову порожнину. Тут зуб імплантується та росте далі до потрібних розмірів.

У разі успішної реалізації проекту зуби справді вирощуватимуть, як огірки на дачі.

Померлих ще можна врятувати?

voobsheto.net

На завершення – ще одне досягнення медицини сьогодення та перспективного майбутнього. Американця Сема Парніа встигли охрестити "лікарем від Бога". Реаніматолог унеможливлює – повертає людей до життя навіть через 3 години після клінічної смерті. Спосіб «воскресіння» полягає у негайному охолодженні тіла людини. Після цього всю кров проганяють через особливий прилад ЕСМО, що насичує кров киснем.

Даний метод працює лише у 30% випадків смерті, але він дозволив урятувати вже кілька людей. Єдиний недолік – величезні витрати на повернення кожного з пацієнтів.

Резюмуючи все озвучене вище, зазначимо: медицина майбутнього має колосальні перспективи та можливості. Якісь методи активно впроваджуються сьогодні, інші лише тестуються. Однак за великим рахунком хочеться одного – щоб люди були здорові та щасливі. А для цього зовсім не обов'язково мати залізне серце та печінку з 3D-принтера!

Медицина майбутнього: що день прийдешній нам готує?оновлено: 20 квітня, 2019 автором: Тетяна Сінькевич

Медицина не стоїть на місці. Нові відкриття та технології дозволяють виліковувати ті хвороби, які зовсім недавно вважалися невиліковними. Цілком на новий рівень виходить також діагностика захворювань. І сьогодні ми розповімо про 5 найнезвичайніших медичних технологійсучасності, які вже в найближчому майбутньому можуть стати звичайною справою.

Саме словосполучення «британські вчені» давно почало носити гумористичне забарвлення. Адже вони часто досліджують абсолютно абсурдні та незрозумілі речі, що викликають у громадськості подив. Але, буває, що вчені з Великобританії займаються справді важливими речами. Наприклад, нещодавно медики із цієї країни представили революційну медичну технологію.

Вона дозволяє визначити генетичні захворювання в автоматичному режимі фотографії. Комп'ютер, ґрунтуючись на знімках людського обличчя, може вказати, які проблеми можуть виникнути в майбутньому.

Адже дослідження показали, що приблизно тридцять відсотків змін, що відбуваються з обличчям людини, зумовлені її хронічними та генетичними хворобами. А медики з Оксфорда створили програмне забезпечення, що дозволяє виявляти потенційні проблеми пацієнтів на основі найдрібніших деталей їхньої фізіогноміки.
Медики давно шукали спосіб оперативно боротися із нападами ядухи у пацієнтів. Адже довгий час найефективнішим варіантом у таких випадках була трахеотомія – розтин хірургічним шляхом трахеї, щоб вставити туди трубку. Але вчені з дитячої клініки Бостона (Boston Children's Hospital) придумали новий.

Вони розробили ін'єкції, що збагачують людську кров киснем на час до тридцяти хвилин. Це потрібно насамперед для медичних потреб, проведення операцій та порятунку людей в екстремальних умовах. Але використовувати технологію можна також у спорті та розвагах.

Під час уколу в тіло потрапляють жирові частки, що містять молекули кисню. Останні вивільняються при контакті жиру з еритроцитами та насичують кров необхідною людині ресурсом.
Медикам із різних країн допомагають знаходити рак у пацієнтів спеціально навчені собаки. Виявляється, ці тварини здатні виявляти ракові клітини в людини і навіть відрізняти один вид захворювання від іншого.

Найвідомішим подібним псом є , який працює в одній з онкологічних клінік Південної Кореї. Його власники навіть вирішили клонувати свого вихованця, щоб потім продавати пса з унікальними даними до інших лікарень по всьому світу.

А в Ізраїлі вирішили піти іншим шляхом. Вони створили технологію "штучний ніс", що дозволяє визначати ракові клітини за допомогою електроніки. Пацієнту достатньо видихнути в спеціальну трубку, і комп'ютер діагностує у нього один із кількох видів раку, якщо, звичайно, це небезпечне захворювання у людини є. Більше того, цей технологічний ніс у багато разів точніший, ніж ніс лабрадора Меріна.

Квітковий пилок - це дивовижна речовина, яка, потрапляючи в дихальні шляхи людини, може швидко поширитися в різні частини тіла, в тому числі, в травну систему і на слизові оболонки. Цей її ефект і вирішили використовувати з медичною метою вчені з Університету Техасу.

Група американських дослідників створила технологію, що дозволяє проводити вакцинацію людини без використання голок та уколів. Вона навчилася покривати вакциною квітковий пилок, який потім проникає в людський організм і несе корисний препарат у найпотаємніші його куточки, де він потім легко вбирається.

Цікаво, що найскладнішою частиною цього наукового проекту була спроба навчитися позбавляти квітковий пилок всіх алергенів. З цього, власне, і розпочалися дослідження. А навчившись деалергізації пилку, вчені змогли легко нанести на очищений матеріал та медичні препарати.

Довгі десятиліття найдієвішим способом боротьби з депресією були спеціалізовані ліки. Вони викликали побічні ефекти та залежність, що негативно впливало не лише на емоційне, а й на фізичне здоров'я людини. Але нещодавно було розроблено кардинально протилежний спосіб боротьби з цим захворюванням, заснований не на хімії, а на електромагнітному випромінюванні.

Шолом зі складною назвою NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation Therapy System впливає на певні зони кори мозку людини за допомогою електромагнітних імпульсів, змушуючи збуджуватися нейтрони, відповідальні отримання задоволення.

Клінічні досліди показали, що 30-40 хвилин, проведені щодня у шоломі NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation Therapy System, дозволяють хворим на депресію людям почуватися набагато краще, а тридцяти відсоткам подібне лікування згодом приносить повне одужання.

Ми всі мріяли про телепатію, читаючи фантастичні книги, і невідомо, чи будуть наші мрії колись реалізовані. Але вже зараз є технології, які дозволяють важко хворим людям, використовувати силу думки там, де вони не можуть впоратися через свою неміч. Наприклад, компанія Emotiv розробила EPOC Neuroheadset – систему, що дозволяє людині керувати комп'ютером, віддаючи їй уявні команди. Цей пристрій має великий потенціал для створення нових можливостей для пацієнтів, які не можуть рухатися внаслідок хвороби. Воно може дозволити їм керувати електронним інвалідним кріслом, віртуальною клавіатурою та робити багато чого ще.

Компанії Philips та Accenture розпочали розробку пристрою для зчитування електроенцефалограми (ЕЕГ) для того, що люди з обмеженою рухливістю за допомогою уявних команд могли маніпулювати речами, до яких неможливо дотягнутися. Така можливість дуже потрібна паралізованим людям, які не можуть володіти своїми руками. Зокрема, пристрій повинен допомагати робити прості речі: вмикати світло та телевізор, може навіть керувати курсором мишки. Які можливості очікують на ці технології, можна тільки припускати, а припускати можна багато.