La medicina del futuro: quali tecnologie permetteranno alle persone di superare la vecchiaia, la malattia e la morte

“Stampami il fegato, per favore! Dalle cellule ordinarie, per l'età di 25 anni. Non ho ancora bisogno di un cuore...”

Questa è la medicina del futuro. Con organi stampati su stampanti 3D, nanobot che camminano attraverso i vasi, denti in provetta e altre cose strane. Ma una volta sognavamo semplicemente di sconfiggere tutte le malattie!

Ahimè, non c'è nulla di cui vantarsi in questo segmento. Le persone continuano a morire di AIDS, di cancro e persino della comune influenza. Forse la medicina si sta muovendo nella direzione completamente sbagliata?

Nanorobot al posto dei farmaci

Gli scienziati prevedono che in futuro non ci saranno iniezioni o pillole. Basterà invece bere una “miscela esplosiva” di nanorobot o attaccarsi alla mano un cerotto speciale. Conversazione con cellule patologiche sarà breve: i nanorobot li troveranno nel corpo e li distruggeranno con successo. In futuro, cambierà anche la struttura del DNA, il che aiuterà a prevenire le mutazioni.

In teoria, tutto ciò sembra molto gustoso e ottimista. Tuttavia, è davvero così? Tutti prendono pillole, ma la maggior parte delle persone può rifiutare i nanorobot, ad esempio, per motivi religiosi.

Il secondo ostacolo è che il nanorobot deve funzionare non solo bene, ma idealmente. Immagina che tipo di mostro potrebbe nascere se qualcosa va storto quando si cambia il DNA?

I cyborg sono quasi umani?

Il prefisso “quasi” non tormenta né l'autore di questo articolo né chi ha visto almeno una parte di “Terminator”. La medicina sta lavorando attivamente in questa direzione: oggi molte persone hanno stimolanti nel cuore. È possibile che in futuro sarà possibile sostituire interi organi con protesi ad alta tecnologia.

Tuttavia, la creazione di un cyborg è un'impresa dubbia. Considerando il fatto che la maggior parte il nostro pianeta è già oggi sovrappopolato, e la cifra di 7 miliardi continua a crescere, l’idea di creare un “uomo nuovo” oltre a miliardi di altri sembra quantomeno strana. Naturalmente, se il cyborg non ha bisogno di cibo e stipendio, qualcuno in questo mondo mortale ne trarrà solo beneficio. Ma ricordi molto bene come è finito tutto in Terminator!

Bioprinting di organi su una stampante

Il bioprinting è una nuova direzione nella medicina, anche se nuova, ma è già riuscita a mostrare il suo “io”. Si sta sviluppando parallelamente alle tecnologie additive.

In poche parole, gli scienziati di tutto il mondo stanno cercando di creare una stampante in grado di stampare organi umani: reni, fegato e persino il cuore. Le tipografie stanno già stampando impianti ossei e cartilaginei, quindi esiste una prospettiva questa direzione c'è davvero.

Per la stampa vengono utilizzate cellule staminali, che vengono applicate al layout. Il maggior successo in questo segmento è stato ottenuto da Organovo, che ha stampato tessuto epatico. La bioprinting non si ferma: nei prossimi cinque anni è previsto un serio sviluppo del mercato dei trapianti.

Le persone si dimenticheranno delle cure dentistiche

Gli specialisti britannici stanno introducendo una tecnologia che consente loro di far crescere i denti... direttamente nella bocca del paziente. Creano un germe del dente utilizzando l'epitelio gengivale del paziente e le cellule staminali dei topi. Il dente viene formato in una provetta, dopo di che viene spostato nella cavità orale. Qui il dente viene impiantato e cresce ulteriormente fino alla dimensione desiderata.

Se il progetto verrà implementato con successo, i denti cresceranno davvero come cetrioli nel paese.

I morti possono ancora essere salvati?

In conclusione, un altro risultato della medicina del presente e un futuro promettente. L’americano Sam Parnia è stato soprannominato “un dottore di Dio”. Il rianimatore fa l'impossibile: riporta in vita le persone anche 3 ore dopo morte clinica. Il metodo di “resurrezione” consiste nel raffreddare immediatamente il corpo umano. Successivamente, tutto il suo sangue viene fatto passare attraverso uno speciale dispositivo ECMO, che satura il sangue con l'ossigeno.

Questo metodo funziona solo nel 30% dei decessi, ma ha già salvato diverse persone. L’unico inconveniente sono gli enormi costi per riportare in vita ogni paziente.

Riassumendo tutto quanto sopra, notiamo: la medicina del futuro ha enormi prospettive e opportunità. Alcuni metodi vengono implementati attivamente oggi, altri sono solo in fase di test. Tuttavia, in generale, voglio una cosa: che le persone siano sane e felici. E per questo non è affatto necessario avere un cuore di ferro e un fegato da una stampante 3D!

Medicina del futuro: cosa ci riserva il giorno che verrà? aggiornato: 27 novembre 2018 da: Tatiana Grebtsova

È ovvio che la società sta facendo passi da gigante, il che contribuisce allo sviluppo delle tecnologie mediche. Se proviamo a guardare al prossimo futuro, vedremo un mondo di tecnologie nuove e avanzate che sarebbe stato difficile anche solo immaginare solo ieri.

1. Costruttore del DNA

Il DNA funge da vettore ideale che può contenere grande quantità informazione. La struttura del DNA è in continua evoluzione e cambiamento e le sue molecole sono spesso chiamate gli elementi costitutivi degli organismi viventi.

Per i ricercatori dell'Università di Harvard, questa frase ha molto più senso che per uomo comune- Gli scienziati utilizzano effettivamente il DNA come elemento costitutivo per sviluppare varie strutture e sistemi.

Usando questo metodo, gli scienziati hanno codificato 284 pagine di un libro in una molecola di DNA. Sono stati in grado di registrare queste informazioni convertendo prima i dati in codice binario e quindi convertendo i numeri da uno a zero nel sistema di numeri quaternari del DNA: A, T, G e C. Il risultato è stato che questi dati potevano essere facilmente letti , anche se questo processo richiede ancora molto tempo. Ma per ora è tutto.

2. Dispositivi di supporto vitale

Circa 700.000 persone in tutto il mondo utilizzano dispositivi come i pacemaker, che regolano il ritmo del cuore. Lo svantaggio è che possono durare solo circa sette anni, dopodiché l'attrezzatura deve essere sostituita. Non è solo complicato, ma anche costoso operazione chirurgica. Gli scienziati della Michigan State University hanno risolto questo problema una volta per tutte: hanno sviluppato un pacemaker completamente nuovo che funziona contraendo il muscolo cardiaco.

Dopo aver condotto esperimenti e test, il dottor Amin Karami ha dichiarato che tutti hanno dato risultati positivi. Secondo lui, la fase successiva del test del nuovo dispositivo dovrebbe essere l'impianto del dispositivo in un cuore umano vivente. Se la tecnologia funziona e si vede risultato positivo, sarà in grado di rivoluzionare non solo il campo medico, ma anche quello industriale. Questo meccanismo è così sensibile che può produrre elettricità a qualsiasi frequenza cardiaca.

3. Trattamento dei disturbi cerebrali

Il cervello è un organo sensibile, i cui danni possono causare conseguenze a lungo termine. Per le persone con lesioni cerebrali traumatiche, la riabilitazione completa è forse l’unica speranza di ritorno vita normale. Ma ora esiste un metodo alternativo.

La tua lingua è collegata al sistema nervoso centrale attraverso mille terminazioni nervose, alcuni dei quali portano direttamente ai neuroni del cervello. I neurostimolatori portatili (PoNS) stimolano alcune aree nervose della lingua e attraverso questo dispositivo il cervello riceve segnali per ripristinare le aree danneggiate. I pazienti che utilizzano il sistema hanno dimostrato miglioramento significativo letteralmente in una settimana.

Oltre alle lesioni cerebrali traumatiche, il sistema PoNS può essere utilizzato per trattare malattie come il morbo di Parkinson, l'alcolismo, l'ictus, sclerosi multipla eccetera.

4. Dadi stampati

Utilizzando una stampante 3D, i ricercatori della Washington State University hanno creato materiale artificiale, avente le proprietà dell'osso. Questo "modello" può essere trapiantato corpo umano, mentre l'osso vero cresce insieme, quindi viene diviso e rimosso senza causare danni al corpo.

Il problema principale era la scelta del materiale per creare l'osso. Dopo un po', gli scienziati hanno creato una formula che includeva zinco, silicio, fosfato e calcio. La miscela è stata testata e si è concluso che con l'aggiunta di cellule staminali avrebbe funzionato in modo molto più efficace.

Per lo studio è stata utilizzata una stampante 3D ProMetal. Funziona quasi come una normale stampante. Devi solo versarvi il composto e stampare l'osso desiderato.

Il vantaggio principale di questa tecnologia è che ora, con la giusta combinazione componenti materiale biologico, puoi ottenere qualsiasi tessuto, anche organi reali, utilizzando una stampante.

5. Il polline come metodo di vaccinazione

Il polline dei fiori è uno degli allergeni più comuni al mondo. La sua struttura è così rigida e resistente all'umidità che quando entra nel corpo riesce facilmente a penetrarvi apparato digerente persona. Quando accade la stessa cosa durante la vaccinazione orale, l'organismo non assorbe l'intera quantità della sostanza somministrata, poiché viene influenzata dai succhi del tubo digerente.

Gli scienziati dell'Università del Texas hanno deciso di studiare le proprietà polline e sviluppare un vaccino utilizzandolo. Il capo dello studio, Harvinder Gill, ha superato il principale svantaggio dell'uso del polline: ha rimosso tutti gli allergeni dalla sua superficie. Questa tecnologia può lasciarci molto indietro metodo di iniezione vaccinazioni e diventare un punto di svolta nella medicina.

6. Biancheria intima elettronica

Anche se sembra strano, la biancheria intima può salvare migliaia di vite. I pazienti che rimangono in coma o incoscienti per settimane o mesi possono sviluppare ulcere da decubito, tessuto morto causato da pressione costante. Potrebbero anche esserci piaghe da decubito conseguenze mortali- circa 60.000 persone muoiono ogni anno per infezioni ad esse dovute.

Lo scienziato canadese Sean Dukelow è stato in grado di sviluppare mutandine elettroniche chiamate “Smart-E-Pants”. Nella biancheria intima sono presenti dispositivi speciali che inviano un impulso elettrico ogni dieci minuti, provocando la contrazione dei muscoli. L'effetto del dispositivo è lo stesso che se il paziente si esercitasse in modo indipendente. Prendendo di mira i muscoli, la biancheria intima elettronica può risolvere permanentemente questo problema.

7. Cellule cerebrali dall'urina

I biologi cinesi dell'Istituto di biomedicina e salute di Guangzhou sono riusciti a creare cellule staminali utilizzando l'urina umana. Il vantaggio principale del metodo è che le cellule create dall'urina non provocano malattie tumorali, mentre le cellule staminali embrionali utilizzate oggi in medicina, sfortunatamente, hanno un tale effetto collaterale: dopo il loro trapianto, spesso i tumori iniziano a svilupparsi. Il trapianto di cellule a base di urina non ha portato a tumori indesiderati.

I ricercatori ritengono che questo metodo sia più accessibile e pratico per creare cellule staminali. I neuroni derivati ​​dall’urina potrebbero essere utilizzati per il trattamento malattie degenerative sistema nervoso.

8. Gel che imita le cellule viventi

Gran parte della ricerca medica è dedicata ai tentativi di ricreare i tessuti umani sulla base di vari materiali. In futuro, con lo sviluppo di successo di questa tecnologia, sarà possibile fornire vita sana a tutta l’umanità: se, ad esempio, uno degli organi smette di funzionare, può essere coltivato in laboratorio e sostituito.

Ora gli scienziati stanno sviluppando un gel che imita l'attività delle cellule viventi. Il materiale è formato in fasci larghi 7,5 miliardesimi di metro, circa quattro volte più larghi di una doppia elica del DNA. Come è noto, le cellule hanno il proprio tipo di scheletro: il citoscheletro, costituito da proteine. Un gel sintetico sostituisce il tessuto danneggiato nella struttura cellulare, bloccando la diffusione di infezioni e batteri.

9. Levitazione magnetica

Il tessuto polmonare artificiale è stato coltivato utilizzando la levitazione magnetica. Anche se sembra fantastico, un gruppo di scienziati guidati da Gluko Souza nel 2010 ha chiaramente dimostrato che ciò è possibile. I ricercatori si sono posti l'obiettivo di creare un bronchiolo in laboratorio. L'esperimento ha utilizzato minuscoli magneti inseriti nelle cellule.

Il risultato è stato il tessuto polmonare coltivato sinteticamente più realistico disponibile. Il tessuto coltivato utilizzando la levitazione magnetica potrebbe rappresentare una svolta medica. Ora il lavoro per migliorare la tecnologia continua.

10. Gel anti-sanguinamento

Un piccolo gruppo di scienziati ha scioccato il mondo della scienza con una scoperta innovativa: Joe Landolino e Isaac Miller sono stati in grado di creare un gel che ferma il sanguinamento di qualsiasi complessità. Il gel agisce sigillando ermeticamente la ferita.

Il Gel Anti-Sanguinamento crea un tessuto sintetico facilmente digeribile che aiuta le cellule a guarire. In un esperimento, gli scienziati hanno utilizzato un pezzo di maiale con una provetta contenente sangue. Hanno tagliato la carne e, quando il liquido fuoriusciva dalla “ferita”, hanno applicato del gel sul taglio e il “sanguinamento” si è fermato in pochi secondi. Nel test successivo Landolino ha applicato il gel arteria carotidea ratti. L'esperimento ha avuto altrettanto successo.

Se questo sviluppo inizierà ad essere utilizzato nel prossimo futuro medicina chirurgica, potrebbe salvare la vita di molte persone.

"Abbiamo cercato di capire quali di queste previsioni possono essere attendibili e quali no.

Prefazione

Recentemente abbiamo tenuto una conferenza sull'anatomia, in cui il nostro stimato professore E. S. Okolokulak ha parlato del sistema nervoso centrale - telencefalo eccetera. Inaspettatamente per noi, ha annunciato di aver preparato un cartone animato e ci siamo guardati l'un l'altro dicendo: perché noi, persone così serie, abbiamo bisogno dei cartoni animati. Ovviamente era uno scherzo, ma intendeva farlo l'ultimo programma, che è stato recentemente creato congiuntamente da medici e programmatori. Ha parlato di una presentazione 3D delle strutture cerebrali, sia collettivamente che individualmente. Ma questo non ne sono rimasto molto sorpreso, considerando che passo ore a guardare film di fantascienza e tonnellate di video su YouTube su questo argomento, e ciò che il nostro professore ci ha mostrato con tanta gioia mi è sembrato ovvio. Naturalmente, in effetti, ci sono voluti anni per sviluppare un programma del genere, e questo programma non viene dato a nessuno, ma è conservato quasi nella cassaforte del professore. Ma non è questo il punto.

Il professore è passato senza problemi al tema del futuro della medicina ed ha espresso la sua opinione, toccando però solo un ambito. Ha detto che presto faremo girare in aria un modello 3D del cervello, proprio come nei film di fantascienza, e su questo non ci sono dubbi. Un professore così rispettabile e serio parlava di queste cose e non potevamo dubitarne per un secondo. Inoltre, viviamo in tempi simili. Poi ha detto che qualche anno fa la scansione cerebrale in 3D era fantastica, ma ora molti medici nella pratica possono facilmente osservare le strutture del cervello strato per strato.

Proiezione 3D con controllo gestuale

Questa è la prima cosa che voglio descrivere, poiché il nostro professore ha mostrato esattamente questa previsione nella sua lezione. In pratica, infatti, la scansione 3D viene utilizzata già oggi, e oggi possiamo scansionare lo stesso cervello, quindi ruotarlo, ingrandirlo, “tagliarlo” strato per strato e vedere quale patologia c’è in una particolare area. Ma! Facciamo tutto questo utilizzando il mouse, la tastiera, cioè attraverso lo schermo del monitor. E se, nel prossimo futuro, potessimo proiettare in aria un modello 3D del cervello in tempo reale e farlo girare? lati diversi, ingrandirlo, “tagliarlo” in aria con gli stessi gesti? Sì, questo sarà possibile in futuro! Prova di ciò è che gli scienziati hanno già iniziato a lavorare in questa direzione, e oggi possiamo controllare il computer con i gesti, ma sempre sullo schermo, cioè proiettando un'immagine sulla superficie (usando il metodo Kinect). Nel prossimo futuro, tuttavia, tali sensori verranno migliorati e saremo in grado di spostare i modelli proprio in aria, proprio come Tony Stark nel film " Uomo di ferro Per raggiungere questo obiettivo, credo, ci vorranno circa 10-15 anni, non di più. Questo non si avvererà solo se gli stessi medici lo troveranno scomodo.

Abbigliamento sensore

Non vale nemmeno la pena discuterne, perché in India hanno già inventato abiti che registrano vari indicatori del corpo. Sarà acquistato da coloro che hanno bisogno di scansionare le proprie funzioni corporee a determinati intervalli e non vogliono perdere tempo con gli esami negli ospedali. Sarà preziosa anche nello sport.

Tutte le funzioni del corpo verranno visualizzate in tempo reale, dal polso, alla pressione sanguigna, al tono muscolare generale. Le informazioni verranno inviate allo smartphone, e da lì verranno sincronizzate con il computer di casa, o sui dispositivi dei medici. Ciò avverrà tra 10-15 anni.

Stampanti 3D di organi umani

Ovviamente non potevo fare a meno di menzionarlo. Un argomento sensazionale nel nostro periodo di transizione tempo - stampanti 3D. Le stampanti 3D che producono figure e parti in plastica, da cui è possibile assemblare persino armi, non sono più una novità. Ora scienziati di diversi paesi stanno coltivando organi viventi stampandoli su biostampanti 3D. Hanno "aperto" il rene, ma si è scoperto che questo rene funziona solo per 4 mesi - tutto qui. In questa fase il problema è in fase di risoluzione. Si risolverà in 5-10 anni.

Progressi nelle neurotecnologie

Era questa direzione che mi interessava di più, perché il cervello e il sistema nervoso in generale sono una galassia di strutture misteriose che non sono così ben studiate dagli esseri umani. A uno, per esempio, era stato tagliato metà del cervello e anche di più, ma era tranquillo una persona comune, con una mente media; a un altro venne tagliato un minuscolo pezzo di tessuto necrotico e divenne un vegetale. C’è molto da esplorare in questo campo e molti scienziati ci stanno lavorando oggi.

Dato che mi sono formato come paramedico di ambulanza, non ho potuto fare a meno di menzionarlo. Diverse previsioni possibili:

• “Morte reversibile”, che darà il tempo di salvare la vittima. Ad esempio, somministrare una soluzione criogenica al posto del sangue mentre una persona viene portata in terapia intensiva.
• Ricevere immediatamente informazioni affidabili e necessarie sui danni da uno smartphone o direttamente dai vestiti della vittima.
• Fornire ossigeno a qualsiasi parte danneggiata del corpo, in particolare al cervello, è di più in modo veloce- ancora una volta, attraverso una soluzione speciale.
• Dispositivi per mantenere l'attività cerebrale anche se il corpo ha smesso di pompare sangue. Qualcosa come un casco, dotato di fili e tubi con sostituti del sangue.
• Nel reparto di terapia intensiva, grazie a tecnologie dotate della tecnologia più recente, i rianimatori non sprecheranno quei minuti preziosi da cui dipende molto.

A causa della minore attenzione prestata alla medicina di terapia intensiva rispetto ad altri rami della medicina da parte di ricercatori e governi, questa previsione potrebbe richiedere 20 anni per realizzarsi.

E l'ultima previsione è l'informatizzazione universale e l'integrazione di tutte le strutture della medicina

Le innovazioni influenzeranno direttamente tutte le strutture della medicina. Anche qualcosa di semplice come prescrivere farmaci a un paziente, compilare la sua storia medica, ottenere informazioni su di lui, sulle sue malattie che aveva in precedenza, sulle sue malattie ereditarie, con la loro probabilità... Tutto questo sarà sincronizzato nei server centrali e presentato in compresse che verranno somministrate a ciascun medico quando inizierà il lavoro. Tutto quello che devono fare è collegare la scheda elettronica del paziente al dispositivo. Se non hai la tessera non importa, puoi sempre compilare tutto, nemmeno digitando, ma parlando ( controllo vocale). Nel nostro Paese, invece, tutto questo avverrà tra 50, o addirittura 80, anni.

In conclusione, vorrei dire che tutto questo è possibile solo se non ci poniamo limiti. Come ha detto il nostro professore: "Dieci anni fa, tutto ciò che vediamo ora era solo fantascienza e frutto dell'immaginazione di scrittori e registi, ma ora tutto questo ci circonda. E non c'è dubbio che ciò che viene mostrato ora nella scienza film di finzione e scrivono nei libri: diventerà realtà nei prossimi 5-10 anni." Beh, forse non tra 5-10 anni, ma nei prossimi 50-80 anni dovrebbe sicuramente diventare realtà. Ci credo.

Ci credi?

Ibrahim Salamov

Salute

Non c'è dubbio che la nostra società lo sia attualmente si sviluppa molto più velocemente rispetto al passato. Questo vale anche per tecnologie mediche che oggi hanno ottenuto risultati incredibili alto livello, Ma cosa ci aspetta in futuro?

Molte tecnologie sono già state applicate con successo, ma alcune di esse sono ancora in attesa dietro le quinte, nonostante lo abbiano già fatto ci sono prove della loro efficacia. In futuro, saremo in grado di guarire le ferite in pochi minuti, far crescere organi, ossa e cellule a tutti gli effetti, creare apparecchiature che funzionano con l'energia umana, ripristinare cervelli danneggiati e molto altro ancora.

Qui sono raccolte le tecnologie più interessanti che sono già state inventate, ma non ancora ampiamente utilizzate.

1) Il gel aiuta a fermare l'emorragia

Di solito alcune scoperte nel campo della medicina avvengono durante per lunghi anni ricerca complessa e costosa. Tuttavia, a volte gli scienziati si occupano di scoperte casuali o un gruppo di giovani ricercatori promettenti si imbatte improvvisamente in qualcosa di interessante.

Grazie, ad esempio, ai giovani ricercatori Joe Landolina E Isacco Miller sono nato Veti-Gel– una sostanza cremosa che sigilla istantaneamente la ferita e stimola il processo di guarigione.

Questo gel anti-sanguinamento crea una struttura sintetica che imita matrice extracellulare- tessile spazio intercellulare che tiene insieme le cellule. Ti suggeriamo di dare un'occhiata video che dimostra il gel in azione.

Così fermeremo l'emorragia: la tecnologia del futuro (video):

In questo esempio, puoi vedere come il sangue fuoriesce da un pezzo tagliato di carne di maiale e come si ferma immediatamente quando si usa il gel.

In altri test, Landorino ha utilizzato il gel per fermare l'emorragia nell'arteria carotide di un ratto. Se questo prodotto diventa ampiamente utilizzato in medicina, lo farà salverà milioni di vite, soprattutto nelle zone di guerra.

2) La levitazione magnetica aiuta a far crescere gli organi

Crescere artificiale tessuto polmonare usando levitazione magnetica- sembra la frase di un libro di fantascienza, ma ora è realtà. Nel 2010 Glauco Sousa e il suo team ha iniziato a cercare un modo per creare tessuto umano realistico utilizzando nanomagneti, che consentono ai tessuti coltivati ​​in laboratorio di salire al di sopra della soluzione nutritiva.

Di conseguenza, abbiamo ottenuto tessuto organico più realistico da tutti i tessuti artificiali. In genere, i tessuti creati in laboratorio crescono in piastre Petri e, se il tessuto viene espanso, cresce inizia a crescere in forma tridimensionale, che consente la costruzione di strati di cellule più complessi.

La crescita cellulare "in formato 3D" lo è la migliore simulazione di crescita in condizioni naturali nel corpo umano. Questo è un enorme passo avanti nella creazione organi artificiali, che può poi essere impiantato nel corpo del paziente.

3) Cellule artificiali che imitano quelle naturali

La tecnologia medica oggi si sta muovendo nella direzione di trovare opportunità far crescere il tessuto umano fuori dal corpo, in altre parole, gli scienziati stanno cercando di trovare un modo per creare "pezzi di ricambio" realistici per aiutare tutti coloro che ne hanno bisogno.

Rete in fibra di gel sintetico

Se qualche organo rifiuta di funzionare, lo sostituiamo con uno nuovo, aggiornando così l'intero sistema. Oggi questa idea si trasforma livello cellulare: gli scienziati hanno sviluppato crema che imita l'azione di alcune cellule.

Questo materiale viene creato in ammassi larghi solo 7,5 miliardesimi di metro. Le cellule hanno il tuo tipo di scheletro, conosciuto come citoscheletro, che è formato da proteine.

Citoscheletro delle cellule

Una crema sintetica sostituirà questo citoscheletro nella cellula e, se la crema viene applicata su una ferita, lo farà in grado di sostituire tutte le cellule perse a causa di lesioni. I fluidi passeranno attraverso le cellule, consentendo alla ferita di guarire e lo scheletro artificiale proteggerà dall'ingresso di batteri nel corpo.

4) Cellule cerebrali dell'urina: una nuova tecnologia in medicina

Stranamente, gli scienziati hanno trovato un modo per ottenere cellule cerebrali umane dall'urina. IN Istituto di Biomedicina e Salute di Guangzhou, in Cina, un gruppo di biologi ha utilizzato cellule di urina indesiderate per crearle utilizzando i leucovirus cellule progenitrici, che il nostro corpo utilizza come elementi costitutivi delle cellule cerebrali.

La cosa più preziosa di questo metodo è questa I neuroni appena creati non sono in grado di causare tumori, Di almeno, come dimostrato da esperimenti con i topi.

In passato venivano utilizzati per questo scopo cellule staminali embrionali, tuttavia uno dei effetti collaterali tali cellule contenevano qualcosa alta probabilità i tumori sono comparsi dopo il trapianto. Dopo alcune settimane, le cellule ottenute dalle urine sono già cominciarono a formarsi in neuroni assolutamente senza mutazioni indesiderate.

L'ovvio vantaggio di questo metodo è quello le materie prime per le nuove celle sono molto convenienti. Gli scienziati sono anche in grado di creare cellule per un paziente dalla sua stessa urina, il che aumenta le possibilità che le cellule attecchiscano.

5) Abbigliamento medico del futuro: biancheria intima elettrica

Incredibile ma vero: elettrico biancheria intima aiuterà a salvare centinaia di vite. Quando un paziente giace in ospedale per giorni, settimane, mesi senza riuscire ad alzarsi dal letto, può sviluppare piaghe da decubito. ferite aperte, che si formano a causa della mancanza di circolazione e della compressione dei tessuti.

Si scopre che le piaghe da decubito possono essere fatali. Circa 60mila persone muore a causa di piaghe da decubito e coinfezioni ogni anno solo negli Stati Uniti.

Esploratore canadese Sean Dukelov sviluppò la biancheria intima elettrica, che fu chiamata Smart-E-Pants. Con l'aiuto di tali indumenti, il corpo del paziente riceve una piccola scossa elettrica ogni 10 minuti.

L'effetto di tali scosse elettriche è lo stesso che se il paziente si muovesse. naturalmente. La corrente attiva i muscoli, aumenta la circolazione sanguigna nella zona, previene efficacemente le piaghe da decubito, permettendoti di salvare la vita del paziente.

6) Vaccino antipolline efficace

polline– uno degli allergeni più comuni al mondo, dovuto alla struttura del polline. Il guscio esterno del polline è incredibilmente forte, il che lo consente resta intero, anche passando attraverso il sistema digestivo umano.

Questa è proprio la proprietà che dovrebbe avere qualsiasi vaccino: molti vaccini perdono efficacia perché si bloccano non sopporto l'acidità di stomaco, se usato per via orale. I vaccini si deteriorano e diventano inutili.

Ricercatori di Università tecnologica del Texas stanno cercando modi per utilizzare il polline per creare vaccini salvavita per i soldati dispiegati all’estero. Investigatore principale Harvinder Gill ha l'obiettivo di penetrare nel granello di polline e rimuovere gli allergeni, e invece posizionare il vaccino in un guscio vuoto. Gli scienziati ritengono che questa opportunità cambierà il modo in cui vengono utilizzati vaccini e medicinali.

7) Ossa artificiali utilizzando una stampante 3D

Ricordiamo tutti molto bene che se ci rompiamo un braccio o una gamba, dobbiamo farlo indossare un gesso per lunghe settimane in modo che le ossa crescano insieme. Sembra che tali tecnologie siano già un ricordo del passato. Utilizzando una stampante 3D, gli scienziati di Università di Washington ha sviluppato un materiale ibrido che ha le stesse proprietà (forza e flessibilità) come ossa vere.

Questo “modello” viene posizionato nel sito della lesione e attorno ad esso inizia a crescere un vero osso. Una volta completato il processo, il modello viene schiacciato.

Stampante 3D utilizzata – ProMetal, è accessibile quasi a chiunque. Il problema è il materiale stesso per struttura ossea . Gli scienziati usano una formula che include zinco, silicone E fosfato di calcio. Il processo è stato testato con successo sui conigli. Quando il materiale osseo è stato combinato con cellule staminali, la crescita ossea naturale è stata molto più rapida del normale.

Probabilmente in futuro, utilizzando le stampanti 3D sarà possibile far crescere non solo le ossa, ma anche altri organi. L'unica cosa è bisogno di inventare materiali adatti.

8) Ripristino del cervello danneggiato

Il cervello è un organo molto delicato e uniforme lesioni minori possono causare gravi conseguenze durature se alcune aree critiche sono danneggiate. Per le persone che hanno subito tali lesioni, la riabilitazione a lungo termine è l’unica speranza di ritorno vita piena. In alternativa inventato dispositivo speciale che stimola la lingua.

La tua lingua è connessa a sistema nervoso usando migliaia di fasci nervosi, alcuni dei quali portano direttamente al cervello. Sulla base di questo fatto, uno stimolatore nervoso indossabile chiamato PoNS, che stimola aree nervose specifiche sulla lingua per costringere il cervello a riparare le cellule che sono state danneggiate.

Sorprendentemente, funziona. I pazienti che hanno ricevuto questo trattamento hanno sperimentato miglioramento entro una settimana. Oltretutto trauma contusivo PoNS può anche essere utilizzato per aiutare il cervello a riprendersi da qualsiasi cosa, incluso alcolismo, morbo di Parkinson, ictus E sclerosi multipla.

9) L'uomo generatore di energia: battistrada del futuro

Pacemaker oggi vengono utilizzati approssimativamente 700mila persone per la regolamentazione frequenza cardiaca. Ma dopo un po' di tempo, di solito circa 7 anni, la sua carica si esaurisce e si scarica, necessitando l’operazione di sostituzione più complessa e costosa.

Scienziati di Università del Michigan, sembrano aver risolto il problema sviluppando un modo per sfruttare l'energia fornita dal movimento del cuore. Questa energia può essere utilizzata per alimentare un pacemaker.

Dopo test di grande successo il pacemaker di nuova generazione è pronto per l'uso reale vivere cuore umano. Questo dispositivo è realizzato con materiali che creano elettricità cambiando forma.

Se il tentativo avrà successo, questa tecnologia potrà essere utilizzata non solo per i pacemaker. Sarà possibile creare apparecchiature e dispositivi che operano su energia umana . Ad esempio, è già stato inventato un dispositivo che genera elettricità utilizzando le vibrazioni. orecchio interno, e viene utilizzato per alimentare una piccola radio.

La biotecnologia e la medicina sono uno dei settori più alla moda, ricercati e interessanti nel settore dell'alta tecnologia. Migliaia di startup ambiziose stanno attirando miliardi di investimenti e introducendo prodotti che appartengono maggiormente alle pagine dei romanzi di fantascienza. Chirurghi che vedono attraverso il tuo corpo, sensori invisibili agli occhi che analizzano le informazioni sul tuo benessere, arti cibernetici per disabili, bisturi laser, terapia genetica, infermieri robot e molto altro ancora. Come tutto questo cambia il mondo della medicina e cosa ci aspetta nel prossimo futuro?

Diagnostica

La base del trattamento è diagnosi corretta, quindi quasi un terzo aziende moderne nel settore biotecnologico sono in qualche modo legati al monitoraggio condizione fisica persona. Maggior parte direzione promettente sviluppo: introduzione di microsensori nel corpo. Potrebbero essere piccoli tablet come quelli creati da FitBit, o tatuaggi biometrici come VivaLNK, o RFID: microchip impiantati sotto la pelle. Tali sensori non solo misurano tutti i parametri sanitari importanti in tempo reale, ma creano anche un quadro completo tessera sanitaria nel cloud, utilizzabile dal medico curante.

Progetti come Qualcomm Tricorder X Prize o Viatom Check Me, che misurano la frequenza cardiaca, la temperatura corporea, la saturazione di ossigeno, la pressione sistolica e pressione arteriosa, attività fisica e sonno, aperti nuova pagina V cure mediche. Invece dei sintomi attuali, il medico vede le dinamiche nel corso dei mesi. I pazienti stessi hanno l'opportunità di notare più rapidamente i cambiamenti negativi nelle loro condizioni, sia mediche che mediche Compagnie di assicurazione utilizzare più dati per ottimizzare i costi di trattamento e assicurazione.

Sostituzione e modificazione degli organi

Nella maggior parte dei casi, i progetti intertecnologici forniscono innovazioni indicazioni mediche. Ad esempio, la combinazione di scansione 3D, stampa 3D, software avanzati e nuovi polimeri ha rivoluzionato il campo dell’odontoiatria. Se davanti alle persone erano costretti a raddrizzare i denti e correggere il morso attraverso dolorose, operazioni lunghe, come protesi o apparecchi ortodontici, ora è apparsa sul mercato la tecnologia degli “allineatori”, un programma individuale per l'utilizzo di apparecchi di contenzione trasparenti con il minimo disagio. Cinque anni fa, quando avevo appena fondato l’azienda StarSmile, pochissime persone in Russia conoscevano gli allineatori; oggi questa tecnologia è saldamente parte della nostra realtà, soprattutto con l’avvento Di più materiali biocompatibili. Nel mondo sono già apparse aziende specializzate, come la tedesca Next Dent, focalizzata solo sullo sviluppo di nuovi materiali. E i loro sforzi stanno già dando i loro frutti: oggi sono disponibili materiali con cui è possibile stampare corone provvisorie in plastica o corone intere. protesi rimovibili in diversi colori.

La stampa 3D medica e l’industria biotecnologica stanno ridisegnando l’intero mondo dei prodotti farmaceutici e della donazione di organi. Il 2016 è stato l’anno del successo della stampa 3D di fegato, arterie e ossa. Gli organi trapiantati hanno mostrato un attecchimento riuscito: poiché i nuovi tessuti si basano sulla mappa genetica del paziente stesso, il rischio di rigetto in caso di trapianto riuscito è minimo. Inoltre, i nuovi organi stessi sviluppavano una rete di vasi e capillari. Quest'anno il Wyss Institute di Harvard è andato vicino alla creazione rene artificiale. E nel prossimo futuro i medici saranno in grado di stampare un sostituto per qualsiasi organo del nostro corpo. La situazione è simile nel settore farmaceutico: le stampanti 3D prepareranno dosi di farmaci per i pazienti, stampate sul posto secondo un modello preparato individualmente dal medico curante.

Parallelamente alla stampa di organi viventi, si sta sviluppando l'industria per la creazione di cyborg. Al giorno d'oggi, le protesi automatizzate sono di natura sostitutiva: milioni di pazienti indossano defibrillatori o pacemaker impiantati, arti robotici collegati a una rete nervosa. Ma il potenziale di sviluppo di quest’area è molto superiore alla semplice sostituzione. Progressi nel campo del futuro attrezzature mediche sarà finalizzato non tanto a riparare difetti fisici, ma a creare organi più avanzati di quelli progettati dall’evoluzione. Visione in tutte le aree dello spettro, muscoli rafforzati, un cuore che non smette mai di battere, polmoni che permettono di respirare sott'acqua o nel fumo soffocante, ecc. Ma mentre tali indicazioni rimangono puramente teoriche, progetti di lavoro molto più semplici, ma comunque efficaci come e-NABLING. Si tratta di un programma per lo scambio gratuito di modelli 3D delle protesi disponibili, oltre alle istruzioni per stamparle e utilizzarle.

Ricerca

La seconda area più importante della biotecnologia è la modernizzazione del processo di ricerca e sviluppo. In questo settore sono chiaramente visibili due tendenze principali: lo studio del genoma umano e la modellizzazione dei processi fisici mediante programmi specializzati. Il mondo sta già testando tutta una serie di microchip che possono essere utilizzati come modelli cellule umane, organi o interi sistemi fisiologici. I vantaggi di tale innovazione sono innegabili: invece di lungo e ricerca pericolosa le aziende possono programmare il comportamento umano e la reazione a un particolare stimolo nel contesto della biotecnologia per i farmaci in fase di sviluppo. Questa tecnologia innescherà una rivoluzione nel settore test clinici e sostituirà completamente i test sugli animali e sull’uomo.

Il progetto per decifrare il genoma umano è iniziato circa 30 anni fa, ma la vera svolta è arrivata con l’aumento della potenza di calcolo dei computer. Ora questo lavoro è vicino al completamento, la maggior parte delle funzioni dei geni nella catena del DNA umano sono state determinate. In pratica, ciò significa l’inizio dell’era della medicina personalizzata, in cui ogni paziente potrà riceverla terapia individuale con farmaci e dosaggi personalizzabili. Esistono già centinaia di applicazioni basate sull’evidenza per la genomica personale. Metodo di sequenziamento genetico rapido sperimentato dal team di Stephen Kingsmore per salvare vite umane ragazzino nel 2013. A quel tempo, questo era un caso incredibile, estremamente costoso e straordinariamente efficace. Nel prossimo futuro, questa diventerà una pratica medica comune.

Operazioni del futuro e nuova educazione

In medicina la presenza di medici in vita sarà necessaria per molto tempo. Ma grazie alla tecnologia ne avranno più di due occhi normali: la realtà aumentata verrà in soccorso. Già ora questa tecnologia apparentemente divertente sta cominciando a penetrare nel campo medico. Digitale lenti a contatto da Google regolare il corso del trattamento del diabete misurando i livelli di glucosio in condotti lacrimali. Lo sviluppo di Microsoft Hololens (l'uso dell'AR durante le operazioni) è già in fase di test in Germania. I dati ottenuti tramite la scansione vengono proiettati sugli occhiali del chirurgo, in modo che il medico possa letteralmente guardare attraverso il corpo del paziente e vedere vasi sanguigni Prima di iniziare il taglio, determinare la densità e la struttura del tessuto. Come ulteriore miglioramento è possibile utilizzare strumenti intelligenti: ad esempio, il bisturi chirurgico iKnife dell'Imperial College funziona come una spada laser Jedi. Elettricità consente di effettuare incisioni con una perdita di sangue minima e il fumo evaporato viene analizzato da uno spettrometro di massa in tempo reale, fornendo al chirurgo un quadro completo della composizione dei tessuti corporei.

Un altro campo di applicazione dell'AR sono i programmi formazione medica. Nel 2016, il dottor Shafi Ahmed ha eseguito il primo intervento chirurgico utilizzando telecamere di realtà virtuale presso il Royal London Hospital. Chiunque poteva osservarlo in tempo reale attraverso due telecamere che fornivano una visione a 360 gradi. Le tecnologie possono cambiare completamente i formati della formazione specialistica: i giovani medici studieranno l’anatomia su tavoli di dissezione virtuali, piuttosto che su cadaveri umani, e centinaia di volumi didattici saranno convertiti in soluzioni e modelli 3D virtuali utilizzando la realtà aumentata. È in questa direzione che stanno lavorando aziende come Anatomage, ImageVis3D e 4DAnatomy: software interattivi basati sulla realtà aumentata e sulla modellazione delle risorse.

Cura del paziente e supercomputer medico

I robot stanno gradualmente entrando nel mondo della cura dei pazienti. Il compito del medico è fare una diagnosi, prescrivere un trattamento o eseguire un intervento chirurgico e Assistenza 24 ore su 24 può essere trasferito sulle spalle degli automi intelligenti. Molti progetti simili sono attualmente in fase di sviluppo sul mercato. Robot TUG – dispositivo mobile, in grado di trasportare più rack, carrelli o scomparti contenenti farmaci, campioni di laboratorio o altri materiali sensibili. RIBA e Robear vengono utilizzati quando si lavora con pazienti che necessitano di assistenza: entrambi possono sollevare e spostare i pazienti a letto, aiutare il trasferimento sulla sedia a rotelle, stare in piedi o appoggiarsi per prevenire le piaghe da decubito, eseguire una serie di test e trasmetterli ai medici.

Oltre agli assistenti meccanici, in medicina vengono utilizzate attivamente tecniche di apprendimento automatico. IBM Watson, un'intelligenza artificiale nel campo della medicina, in fase di sviluppo, aiuterà i medici ad analizzare i big data, a monitorare come singoli pazienti e intero gruppi sociali, prendendo importanti decisioni cliniche e preventive. Watson ha la capacità di leggere 40 milioni di documenti in 15 secondi e offre il massimo metodi idonei trattamento. Nello sviluppo sono coinvolti anche i supercomputer medicinali su cui modellare il loro impatto varie malattie, riducendo gli effetti collaterali e trovando l'ottimale formule chimiche. Un'altra direzione è la statistica e l'amministrazione. Google Deepmind Health utilizza i dati delle cartelle cliniche per fornire i servizi sanitari più pertinenti, efficienti e rapidi.

In sintesi

Impossibile non menzionare i rischi che le tecnologie avanzate comportano. Lo sviluppo dei videogiochi, ad esempio, ha provocato sindromi di dipendenza e persino disturbi post-traumatici; i caschi per la realtà virtuale creano dipendenza e causano problemi alla vista e alla coordinazione. Una stampante 3D medica sarà probabilmente in grado di stampare non solo vitamine utili, ma anche eroina. E i farmaci basati sul genoma nelle mani dei terroristi rappresentano una potenziale minaccia per l’emergere di armi biologiche. Come ogni aspetto del progresso, lo sviluppo della medicina comporta molte minacce ed è impossibile prevedere quale scala alla fine vincerà.