Come sarà la medicina del futuro? Abbigliamento medico del futuro: biancheria intima elettrica. Implementazione della blockchain in medicina

Ciò che verrà? Quali obiettivi si prefiggono scienziati e medici e assisteremo a una vera rivoluzione in medicina?

L'era degli anni 2000 è stata segnata da una grande svolta nella tecnologia dell'informazione. L’umanità ha fatto passi da gigante nelle questioni relative all’informatizzazione e alla robotizzazione in quasi tutti i settori vita umana. In particolare, nel campo della medicina si prevedono grandi cambiamenti e alcune innovazioni fondamentali sono già state introdotte e si sono dimostrate efficaci. Ad esempio, negli ultimi anni hanno iniziato sempre più ad attuarsi tecnologie laser e la telemedicina, quando un medico può consultare i suoi pazienti pur trovandosi a diverse migliaia di chilometri di distanza. Tutto questo è disponibile oggi, ma quali sono le previsioni per domani?

Nanobot al posto dei chirurghi

Ultimamente circa nanotecnologia Solo i pigri non parlano. Nel mondo della scienza e della medicina, la nanotecnologia è forse l’argomento più popolare. E questa popolarità non è casuale. Dopotutto, le nanoparticelle hanno proprietà così fantastiche che l'intero mondo scientifico Non vedo l’ora che le nanostrutture vengano introdotte completamente nelle nostre vite. In particolare, in futuro si prevede la comparsa di robot in miniatura (nanobot) che “ripareranno” l’intero organismo. Lo schema sarà simile a questo: il paziente beve una certa miscela con i nanobot e ne viene assorbito flusso sanguigno. Oppure i nanorobot verranno somministrati per via endovenosa. In viaggio attraverso i più piccoli vasi sanguigni, i nanobot risolveranno tutti i problemi. Ci sono anche piani per interferire con il DNA. Con l'aiuto di queste nanoparticelle sarà possibile correggere le sequenze e prevenire mutazioni che portano a malattie.

Crescita degli organi

La popolazione del nostro pianeta madre ha già superato i 7 miliardi. Man mano che la popolazione cresce, aumenta anche il numero delle malattie. Se teniamo conto anche dei fattori ambientali, aumenta in termini percentuali anche il tasso di morbilità della popolazione. Spesso nelle fasi terminali della malattia, quando l'organo non può più essere salvato, i medici ricorrono al trapianto. Tuttavia, non ci sono abbastanza donatori per tutti e, inoltre, il processo di trapianto di un organo “vivente” è un processo molto laborioso e costoso. Qui la scommessa è sulle cellule staminali. Oggi i singoli tessuti vengono coltivati ​​con successo nei laboratori e, secondo autorevoli scienziati, non è lontano il tempo in cui una persona sarà in grado di sostituire un organo malato con uno appena cresciuto dalle proprie cellule selezionate ad un prezzo ragionevole.

L'uomo cyborg

Se la medicina ancora non riesce a far crescere gli organi in modo efficiente, allora c’è una seconda opzione: cyborgizzazione umana. Ad esempio, il cuore fermato di una persona può essere sostituito con un analogo più resistente all’usura. Vale la pena notare che nel 2011, a uno dei pazienti americani è stato completamente rimosso il cuore e sostituito con due rotori che pompavano sangue.

Gli stimolatori artificiali vengono applicati al cuore da un tempo relativamente lungo e il problema principale di tali dispositivi era che dovevano essere cambiati ogni pochi anni. Oggi gli scienziati israeliani hanno sviluppato stimolanti (e non solo stimolanti, ma anche altri dispositivi artificiali) che si nutrono delle biocorrenti del corpo umano derivanti dalla contrazione muscolare.

Diagnosi del futuro

La diagnostica, o più precisamente, occupa un posto speciale in medicina. diagnosi precoce. Oggi, forme incurabili di molte malattie, in particolare del cancro, si sviluppano a causa della visita tardiva del paziente dal medico o a causa dell’imperfezione delle moderne apparecchiature diagnostiche.

Il mondo potrebbe essere privato dei futuri geni

Come scrive The Guardian con riferimento a nuovo libro Autore britannico Graham Farmello, sono diventati noti nuovi dettagli sulla vita del grande fisico britannico Paul Dirac. Si sospetta che avesse l'autismo. Molti medici, soprattutto in

Si prevede di creare speciali sensori in miniatura che verranno cuciti negli indumenti umani o impiantati sotto la pelle. Come meccanismi biosensoriali rifletterà costantemente i livelli di zucchero nel sangue, la pressione, la frequenza cardiaca, la biochimica del sangue, i livelli ormonali e molti altri parametri in base ai quali un medico può sospettare l'insorgenza di un particolare disturbo. I dati verranno trasmessi all'istituto medico e se al tuo medico curante non piacciono i tuoi test, ti chiamerà per un appuntamento. Pertanto, non saranno necessari esami medici di routine obbligatori. Il corpo umano sarà costantemente monitorato da dispositivi speciali, evitando che la malattia peggiori.

Le difficoltà

Idealmente la medicina si pone un obiettivo molto ambizioso: sconfiggere tutte le malattie. Tuttavia, finora i suoi risultati in questo senso sono molto modesti ed è troppo presto per parlare di date future. La difficoltà è che gli scienziati non hanno ancora scoperto “l’essenza” degli esseri viventi. Inizialmente, gli scienziati dovranno creare una biologia teorica per poter prevedere il "comportamento" della vita, oltre a calcolare con precisione tutti i suoi parametri. Ad esempio, grazie alla fisica teorica, anche uno scolaro può calcolare i luoghi in cui atterrerà una palla d'acciaio di una certa massa, lanciata con una certa forza. Sfortunatamente, nessuno sa come si comporterà un organismo vivente nelle stesse condizioni esterne. Si può solo fare una supposizione approssimativa, ma questo approccio non è accettabile nel trattamento dei pazienti.

Michail Ketsuriani

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, potrà rivoluzionare non solo campo medico, ma anche in ambito 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, il cui danno può avere conseguenze a lungo termine. Per le persone con lesioni cerebrali traumatiche, la riabilitazione completa è forse l’unica speranza di tornare a una 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, la sclerosi multipla, ecc.

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 nel 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 di 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 una volta entrata nel corpo, riesce facilmente a penetrare nel sistema digestivo umano. 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 privi di coscienza per settimane o mesi possono sviluppare ulcere da decubito, ovvero tessuto morto causato dalla 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 il cancro, mentre le cellule staminali embrionali utilizzate oggi in medicina, purtroppo, hanno un tale effetto collaterale: dopo il loro trapianto, spesso iniziano a svilupparsi tumori. 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 applicò il gel sull'arteria carotide di un ratto. 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.

Il processo di sviluppo medico accelera ogni anno e il 2017 è pieno di tecnologie che aprono nuove prospettive per la cura delle persone. “Futurist” ha stilato una selezione dei più rilevanti e significativi.

La robotica e l’automazione stanno gradualmente trasformando il modo in cui i medici eseguono sia interventi chirurgici che trattamenti medici. I nuovi sistemi sfruttano i progressi nel software, nella miniaturizzazione e nella robotica, consentendo un minimo di risorse operazioni invasive sulle parti più delicate dell'anatomia umana. Ogni anno i robot eseguono sempre di più compiti complessi con una precisione impossibile per l’uomo.

Nuovo sistema chirurgico da Vinci X

I modelli di robot chirurgici Da Vinci implementati con successo continuano a essere migliorati. Il nuovo membro della linea consentirà ai chirurghi e agli ospedali l’accesso alla tecnologia avanzata di chirurgia robotica a un costo inferiore. Intuitive Surgical, azienda robotica e leader globale nella chirurgia robotica mini-invasiva, ha annunciato che il suo nuovo sistema chirurgico da Vinci X ha già ricevuto la certificazione del marchio CE in Europa.

“Negli ultimi 21 anni, Intuitive Surgical è diventata pioniera nella chirurgia robotica e continuiamo a essere all’avanguardia nello sviluppo e nell’immissione sul mercato tecnologie innovative orientato ai risultati”, ha affermato il Dott. Gary Guthart ( Gary Guthart) Amministratore delegato Chirurgico intuitivo. “I nostri chirurghi, ospedali e clienti in tutto il mondo hanno condiviso che la chirurgia assistita da robot fa un’enorme differenza per i loro pazienti, sottolineando l’importanza di fornire scelta dal punto di vista clinico, tecnologico e di costo”.

I sistemi robotici da Vinci sono progettati per aiutare i chirurghi a eseguire interventi chirurgici minimamente invasivi. Tuttavia, non sono programmati per farlo condotta indipendente operazioni chirurgiche. Tutte le procedure vengono eseguite da un chirurgo che controlla il sistema, mentre Da Vinci fornisce immagini 3D ad alta definizione, assistenza robotica e informatica.

Chirurgo robot in grado di eseguire interventi chirurgici al cervello 50 volte più velocemente di un essere umano

La chirurgia cerebrale richiede estrema precisione; un errore può portare alla morte del paziente. Anche in una delle professioni più qualificate al mondo, l’errore umano può causare un errore fatale. I ricercatori della Utah State University sperano di ridurre l’impatto fattore umano: Credono che il loro chirurgo sia in grado di eseguire interventi chirurgici complessi al cervello, riducendo il tempo necessario per aprire un cranio da due ore a due minuti e mezzo. Pertanto, il robot ridurrà di 50 volte il tempo necessario per una procedura complessa.

Il dispositivo si muove attorno alle aree vulnerabili del cranio in base ai dati ottenuti da una tomografia computerizzata e trasmessi a Software robot TAC mostra al programmatore la posizione dei nervi o delle vene che il robot dovrebbe evitare.

Oltre agli ovvi vantaggi del meccanismo della macchina, a lungo termine può anche risparmiare denaro grazie ai tempi di funzionamento più brevi. Un ulteriore vantaggioè quello di ridurre il tempo in cui il paziente rimane sotto anestesia, il che rende anche la procedura più sicura.

Nanomateriali terapeutici

I nanomateriali sono dispositivi così piccoli che possono essere misurati solo su scala molecolare. Queste macchine microscopiche sono disponibili in molte forme e possono essere realizzate con una varietà di materiali, dall'oro ai polimeri sintetici, a seconda della funzione prevista. Infatti, più di 50 farmaci basati su nanoparticelle sono già approvati dalla Food and Drug Administration, come Abraxane per il cancro al seno e Doxil per il cancro alle ovaie. Questi dispositivi sono attualmente utilizzati per somministrare selettivamente la chemioterapia tossica direttamente ai pazienti tumori cancerosi, che aiuta a ridurre le dosi necessarie per distruggerli e il rischio di effetti collaterali gravi per il paziente. In futuro, le nanoterapie potrebbero essere sviluppate per uccidere le stesse cellule tumorali.

A questo scopo, i ricercatori hanno sviluppato una nuova piattaforma metodo non invasivo visualizzando gli effetti delle nanoparticelle sul cancro nei topi (in tempo reale), che aiuterà i ricercatori a migliorarli prima di testarli sugli esseri umani.

"Si tratta di un importante passo avanti in questo campo", ha affermato il ricercatore principale. Alessandro Steg (Alessandro Stegh). - “L'area nanotecnologica manca dell'attenta ottimizzazione che vediamo nello sviluppo farmaci regolari, e vorremmo cambiarlo. Il sistema che abbiamo sviluppato qui ci consente davvero di sostenere questi sforzi”.

Il team di Steg ha utilizzato una nuova piattaforma sferica per testare i nanomateriali terapeutici che stavano sviluppando acidi nucleici(SNA). Possono uccidere un tipo di cancro al cervello attualmente incurabile prendendo di mira un gene specifico. Il sistema di imaging ha contribuito a stabilire che cosa hanno le nanoparticelle effetto maggiore tra 24 e 48 ore dopo la somministrazione, e quindi determinare miglior tempo per somministrare ulteriore chemioterapia.

Intelligenza artificiale

Un’altra innovazione tecnologica nascosta in medicina riguarda l’uso dell’intelligenza artificiale (AI). IBM Watson, il supercomputer di IBM, ha già dimostrato un acuto occhio diagnostico e programmi di machine learning e deep learning sono stati utilizzati per prevedere qualsiasi cosa, da quando si prevede che un paziente muoia alla prossima grave epidemia di malattia.

Possiamo aspettarci che l’uso dell’intelligenza artificiale in medicina continuerà a crescere. Soprattutto quest’anno, quando la necessità di raccogliere e assimilare grandi quantità di dati sanitari – su base individuale o comunitaria su larga scala – diventerà fondamentale. Nel frattempo, anche il timore che programmi di apprendimento automatico potenzialmente difettosi sostituiscano le risorse umane diventerà più reale.

Modifica genetica

La rivoluzionaria tecnologia di editing genetico CRISPR/Cas-9 è diventata una svolta unica nel campo della biologia. Propone di trasformarla da una scienza lenta e imprecisa in qualcosa di più vicino alle scienze fisiche. Il futuro della tecnologia di editing genetico è aperto alle ipotesi più incredibili, nonostante i divieti legali in molti paesi e problemi etici relativo a questo.

Un uso più ampio della tecnologia negli esseri umani è già inevitabile. Forse il 2017 sarà l’anno in cui ciò accadrà per la prima volta. Molto probabilmente si tratta di sperimentazioni diffuse sull’editing genetico nella lotta contro il cancro o sull’uso di CRISPR per sradicare virus patogeni del DNA umano come l’HIV o l’herpes.

Ma sono previste anche misure passive, come il semplice studio dell'evoluzione del morbo di Alzheimer e di altre malattie neurodegenerative, o anche le applicazioni agricole e industriali non mediche di questa tecnologia. Comprendere come funzionano le sequenze di DNA consentirà agli scienziati di risolvere problemi in tutti i settori della biologia, dalla cura delle malattie umane alla comprensione del motivo per cui alcune specie si estinguono.

Monitoraggio delle cellule produttrici di insulina su uno smartphone

Per le persone con diabete, le iniezioni di insulina sono parte integrante della vita. Tuttavia, un nuovo dispositivo creato da ricercatori cinesi e testato sui topi potrebbe eliminare la necessità di iniezioni costanti. Il team ha impiantato cellule produttrici di insulina in topi diabetici e poi ha utilizzato un’app per smartphone per “accendere” le cellule. Dopo due ore, il dispositivo, che i suoi creatori chiamano HydrogeLED, ha stabilizzato i livelli di zucchero nel sangue dei topi. Capsula di idrogel delle dimensioni di una moneta. Viene impiantato sotto la pelle degli animali ed è costituito da cellule produttrici di insulina e Lampade a LED. Le cellule producono insulina solo quando i LED sono accesi.

I livelli di zucchero nel sangue possono essere monitorati utilizzando un glucometro Bluetooth separato, che avvisa l’app quando diventa troppo alto. L'app accende quindi i LED, attivando il rilascio di insulina. L'utente può controllare manualmente la luminosità dei LED e la durata del loro funzionamento, regolando così la quantità di insulina che entra nel sangue.

Tuttavia, a causa di alcuni problemi, l’utilizzo dell’applicazione sugli esseri umani non è ancora possibile. I mouse su cui è stato testato il dispositivo sono racchiusi in una bobina di campo elettromagnetico, che è molto simile a un hub di casa intelligente: in questo modo l'applicazione può interagire con il server. I LED sono alimentati dal campo elettromagnetico stesso, il che significa che l'intero sistema non sarà in grado di funzionare al di fuori della bobina. Inoltre, su questo momento I livelli di zucchero nel sangue vengono ancora controllati con un ago.

Le versioni future di HydrogeLED risolveranno questi problemi. Autore dello studio Haifeng Ye prevede di lanciare il monitoraggio della glicemia 24 ore su 24 con un glucometro integrato che può attivare automaticamente i LED quando necessario.

Salute

Non c'è dubbio che la nostra società lo sia attualmente si sviluppa molto più velocemente rispetto al passato. Ciò vale anche per la tecnologia medica, che oggi ha raggiunto 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 V condizioni naturali nel corpo umano. Si tratta di un enorme passo avanti nella creazione di organi artificiali, che potranno poi essere impiantati 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 degli effetti collaterali di tali cellule è che contengono 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 un infortunio lieve può causare gravi conseguenze a lungo termine 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 regolare la 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.

Analisi telematica e informatica dei dati, sensori sanitari e tecnologie cognitive, appuntamenti con medici online e visite a distanza, gadget medici e applicazioni per smartphone. Queste sono le direzioni di sviluppo delle tecnologie dell'informazione in medicina. Secondo gli esperti intervistati da Profile, tra 5-10 anni il monitoraggio sanitario costante “sarà effettuato da grandi robot e piccoli gadget”.

La medicina e il monitoraggio sanitario, da un lato, sono un campo ad alta tecnologia. D’altro canto il mercato sanitario russo, in particolare la sua parte statale, si comporta con molta cautela e tranquillità. Tuttavia, nonostante tutto il conservatorismo del mercato medico russo, l'informatizzazione di base è la maggior parte Sanità russaè già avvenuto: istituzioni mediche connessi a Internet, i pazienti possono fissare appuntamenti con i medici online. Ora il sistema esistente viene ampliato e migliorato: l'integrazione dei sistemi informativi a livello regionale e federale, la telemedicina si sta sviluppando, le cliniche stanno passando all'utilizzo di un unico sistema tessera sanitaria. Di conseguenza, alla fine del 2014, il volume delle spese di bilancio per l’informatica nel settore sanitario ha superato i 6,5 miliardi di rubli, hanno calcolato gli analisti esperti di Vademecum.

Big Data e gadget

La principale tendenza globale nel campo dell'informatizzazione della medicina, compreso lo sport, sono i Big Data ("big data" - vasti array di dati globali non strutturati), che vengono elaborati utilizzando tecnologie cognitive. Pertanto, è possibile combinare gli archivi di ricerca, e in effetti tutta la conoscenza accumulata su qualsiasi argomento, in un unico meta-studio globale.

"Le tecnologie cognitive sono un insieme di metodi matematici, algoritmi e tecnologie informatiche che consentono di creare macchine intelligenti", spiega Sergei Stroganov, capo della direzione Technosoft di Technoserv.

L’apprendimento profondo è uno degli approcci di maggior successo per risolvere problemi individuali utilizzando metodi cognitivi, osserva Stroganov. Questo approccio utilizza deep (cioè with grande quantità strati e dipendenze complesse, capaci di estrarre le più piccole caratteristiche astratte) reti neurali vari tipi, che consentono di utilizzare un'ampia classe di algoritmi a seconda dei dati su cui vengono addestrati.

Tali tecnologie possono essere utilizzate in medicina, ad esempio, per analizzare immagini da ultrasuoni, risonanza magnetica, raggi X, analizzare storie mediche e formulare raccomandazioni basate su di esse, creando protesi intelligenti controllate attraverso un'interfaccia neurale (anche per ripristinare le funzioni motorie).

“I sistemi di raccomandazione, i sistemi di controllo e il supporto alle decisioni cliniche lo renderanno possibile lavoro terapeutico la stessa cosa che è accaduta con molte altre forme di lavoro intellettuale: liberare il medico dalla routine e dallo stipare lo aiuterà a non commettere errori dovuti alla disattenzione. In effetti, nella professione medica sta arrivando il “pilota automatico”, una professione molto responsabile e romantica”, afferma Evgeniy Paperny, capo del progetto “[email protected]”. È vero, osserva, quest’ultimo è rilevante soprattutto per quei paesi in cui il tempo di un medico è molto costoso.

Un esempio di utilizzo delle tecnologie cognitive è l’applicazione Workplace Health creata dall’American Heart Association. L'applicazione utilizza le funzionalità del sistema IBM Watson: darà un senso ai dati analitici e quindi aiuterà a sviluppare raccomandazioni per i datori di lavoro per preservare la salute dei propri dipendenti. Ad esempio, Watson ti spiegherà come le aziende possono creare e adattare correttamente l'assicurazione sanitaria e programmi di benessere per i dipendenti in modo che contribuisca miglioramento qualitativo la loro salute. L'iniziativa è pensata per ridurre il rischio di sviluppo malattia cardiovascolare, che attualmente colpisce più di 85 milioni di americani.

La seconda tendenza più importante riguarda i dispositivi portatili, integrati principalmente con telefoni e orologi. “Esistono fitness e fitness tracker fai-da-te, ma nonostante la loro popolarità, la loro distribuzione non è paragonabile al numero di utenti di smartphone. Pertanto, la cosa più interessante è ottenere dati medici/fitness utilizzando i sensori esistenti”, afferma Evgeniy Paperny. Zona del sensore parametri fisiologici chiamato anche Quantified Self o Internet of Me.

Pertanto il pacchetto base di un normale iPhone comprende non solo l'applicazione Salute, ma anche i framework ResearchKit e CareKit, che consentono lo sviluppo di applicazioni mediche, spiega. “Di conseguenza, si è scoperto che non sono necessari test inutili per valutare la dinamica della malattia di Parkinson: il risultato può essere ottenuto sulla base di un’analisi dei movimenti del paziente o dei modelli di tremore delle sue corde vocali. Contemporaneamente al nuovo medicinale un’azienda farmaceutica può rilasciare un’applicazione mobile che ne monitora l’assunzione o consente di segnalare gli effetti collaterali”, sostiene.

In futuro, questa tecnologia porterà al fatto che la visita dal medico non sarà accompagnata da domande del tipo "di cosa eri malato e quali esami sono stati fatti?": il medico potrà familiarizzare rapidamente con le letture di sensori che sono già stati analizzati utilizzando tecnologie “big data” e fanno rapidamente una diagnosi e determinano il trattamento, la dieta o il regime necessari, prevede Alexey Shalaginov, direttore delle soluzioni industriali presso il dipartimento IT e Data Center di Huawei in Russia.

Lo stesso vale per medicina sportiva, e le possibilità di utilizzo qui sono ancora più ampie, osserva Shalaginov. Ad esempio, utilizzando le informazioni ricevute dai sensori, le compagnie assicurative saranno in grado di determinare il costo personalizzato dell’assicurazione di un cliente.

“Siamo un paio d’anni indietro nella tecnologia, 50 anni indietro nella gestione”

Tuttavia, notano gli esperti: il mercato russo è ancora molto lontano dall’utilizzo di tali sistemi. " Mercato russo Finora ci stiamo solo avvicinando alla realizzazione della necessità di tali sistemi medici. Ad esempio, la cifra del 50% dell’utilizzo di sensori medici da parte dei pazienti nei paesi sviluppati in Russia è appena di pochi punti percentuali, e in scenario migliore il paziente può mostrare il proprio smartphone al medico all'appuntamento con le informazioni sulla durata fasi polmonari O sonno profondo,– si lamenta Alexey Shalaginov. “Finora l’apice dell’informatizzazione nella medicina russa è l’invio dei risultati dei test all’e-mail del paziente”.

Secondo Evgeniy Paperny, la Russia è indietro di un paio d'anni rispetto ai leader di mercato in termini di capacità tecnologiche e intellettuali, di 10 anni in termini di istruzione e formazione accademica e di 50 anni in termini di qualità della gestione del settore. “Abbiamo perso il momento in cui era possibile creare un buon sistema centralizzato sistema medico a livello nazionale. Ogni regione è riuscita a creare i propri sistemi e ora è molto difficile combinarli in qualcosa di unico. Ciò sta già creando problemi, a tutti i livelli”, aggiunge Paperny.

Ad esempio, i sistemi commerciali esistenti in Russia per la registrazione negli istituti medici, i più grandi dei quali sono DocDoc e InfoDoctor, non hanno una piena integrazione con i sistemi medici. sistemi di informazione(MIS) delle istituzioni di cura e prevenzione. Di conseguenza, il paziente non può vedere quando un particolare medico ha una “finestra”. Il motivo è la mancanza di un'adeguata standardizzazione delle interfacce e dei servizi.

"La mancanza di standard approvati per la fornitura di cure mediche, obbligatorie per l'uso in tutto il paese, ostacola la penetrazione delle tecnologie dell'informazione", afferma Alexander Antipov, responsabile della sanità digitale presso il gruppo di società FORS.

Inoltre, in Russia non esiste un registro unico procedure diagnostiche, motivo per cui gli stessi test e studi vengono chiamati in modo diverso nelle diverse cliniche. Ad esempio, in un istituto scrivono: “esame dello stomaco con l’introduzione di un mezzo di contrasto”, in un altro – “radiografia dello stomaco con mezzo di contrasto”. Per i sistemi automatizzati questi non sono affatto sinonimi.

Tuttavia, secondo Antipov, la cosa principale non è la tecnologia, ma la mentalità. “A differenza di molti altri paesi, la nostra situazione in termini di prevenzione e prevenzione delle malattie è estremamente scarsa. Non esistono programmi statali per la diagnostica preventiva, gli screening, ecc.", afferma l'esperto. – E i cittadini stessi trattano la loro salute in modo estremamente frivolo, volontario assicurazione sanitaria opera principalmente nel settore aziendale."

Previsioni

Il mercato della medicina elettronica è molto diversificato, il che rende difficile fare previsioni sul suo sviluppo complessivo, notano gli analisti. Secondo la società di analisi PriceWaterhouseCoopers, nei prossimi 5-7 anni il segmento diagnostico della medicina elettronica si svilupperà al ritmo più veloce con una crescita annua del 15%, così come il numero di pazienti nel mondo con malattie croniche, secondo il Centro americano per il controllo e la prevenzione delle malattie, continua a crescere.

Il mercato della salute mobile (mHealth) crescerà più velocemente, con un tasso di crescita medio annuo del 27% nei prossimi cinque anni, prevedono gli analisti di PWC. Secondo l’American Telemedicine Association (ATA), dal 2000 al 2015 il numero di pazienti che utilizzano mHealth è aumentato più volte e il numero di download di applicazioni sanitarie mobili è stato pari a Nord America 44 milioni nel 2015. "Secondo l'Istituto statale di ricerca sui centri medici del Ministero della Salute della Federazione Russa, più della metà degli utenti russi di smartphone sono pronti a utilizzare le tecnologie sanitarie mobili (mHealth), oltre il 10% degli intervistati è pronto a pagare per questo tipo di servizio”, ha detto Alexander Antipov. – Secondo i risultati della loro ricerca, l’uso di servizi di monitoraggio personale aumenta significativamente l’aderenza del paziente al trattamento prescritto e, di conseguenza, porta ad una diminuzione del numero di ricoveri e ad un aumento della qualità della vita. Risultati simili sono stati dimostrati durante i nostri progetti pilota in istituzioni mediche sull’utilizzo della piattaforma di monitoraggio remoto REMSMED per la gestione dei pazienti cronici.”

In medicina, la base per una svolta decisiva è la miniaturizzazione degli elementi base e l'aumento dell'autonomia degli alimentatori, osserva Sergei Stroganov. Questa tendenza si svilupperà attivamente anche nei prossimi anni, prevede.

“Già oggi le capsule autonome si muovono attraverso il sistema digestivo, fornendo immagini online. Spesso sono i meccanismi esecutivi. Sistema circolatorioè in fase di masterizzazione adesso. L’espansione della zona di penetrazione nei vasi da una sezione trasversale più grande a una più piccola è ciò che vediamo ogni giorno”, spiega.

“Possiamo sperare che tra 5 anni il medico non solo faccia una diagnosi e scriva una ricetta elettronica per i farmaci, ma consigli anche al paziente la terapia più adatta applicazione mobile,- Antipov è sicuro. "Il medico sarà in grado di offrire un servizio di monitoraggio personale utilizzando un dispositivo di misurazione medico indossabile che non modifica la consueta qualità della vita, ma allo stesso tempo monitora tutta una serie di parametri fisiologici significativi del corpo."

Il 21° secolo sta chiaramente diventando il secolo della medicina, crede ottimisticamente Evgeny Paperny. Secondo le sue previsioni, entro un anno in Russia verrà adottata una legge sulla telemedicina. Tra cinque anni ci sarà la consegna a distanza dei medicinali, l’autorizzazione dei medici, la facilitazione della pratica privata e fino al 20% dei servizi medici sarà fornito a distanza (al limite, circa il 60% sarà a distanza). “All'estero, tra cinque o dieci anni, qualunque decisione medica e l’appuntamento sarà controllato e supportato da sistemi di intelligenza artificiale, e il monitoraggio (costante!) dello stato di salute sarà effettuato da grandi robot e piccoli gadget”, si aspetta Paperny.