Відомо, що людство рухається вперед семимильними кроками, досягаючи невиданих висот, що сприяє розвитку медичних технологій. Якщо ми спробуємо зазирнути в найближче майбутнє, перед нами постане світ нових і просунутих технологій, які ще вчора складно було навіть уявити.
1. Конструктор ДНК
ДНК служить ідеальним носієм, який здатний утримувати величезну кількість інформації. Структура ДНК постійно розвивається і змінюється, а її молекули часто називають будівельними блоками живих організмів.
Для дослідників Гарвардського університету ця фраза має набагато більше сенсу, ніж для простої людини – вчені дійсно використовують ДНК в якості будівельних блоків для розробки різних структур і систем.
Використовуючи цей метод, учені закодували в одній молекулі ДНК 284 сторінок книги. Вони змогли записати цю інформацію завдяки перекладу даних спочатку в подвійний код, а потім перевівши цифри від одиниці до нуля в четвертичну систему числення ДНК – A, T, G і C. У результаті виявилося, що ці дані можуть бути легко прочитані, хоча цей процес поки займає досить багато часу. Але це поки що.
2. Прилади для підтримки життєдіяльності
Такі прилади, як кардіостимулятори, регулюючі ритм серця, використовує близько 700 000 чоловік в світі. Мінусом є те, що вони можуть служити близько семи років, а після цього обладнання підлягає заміні. Це не просто складна, але і дорога хірургічна процедура. Вчені з університету штату Мічиган вирішили цю проблему раз і назавжди – вони розробили абсолютно новий кардіостимулятор, що працює за рахунок скорочення серцевого м’яза.
Після проведення експериментів і тестів доктор Амін Карами заявив, що всі вони дали позитивні результати. За його словами, наступним етапом у випробуванні нового приладу повинна стати імплантація апарату в живе людське серце. Якщо технологія спрацює і покаже позитивний результат, вона зможе зробити революцію не тільки в медичній сфері, але і в промисловій. Цей механізм настільки чутливий, що може виробляти електроенергію при будь-якій частоті пульсу.
3. Лікування церебральних порушень
Мозок – чутливий орган, його пошкодження носить довготривалий характер. Для людей з черепно-мозковою травмою комплексна реабілітація, мабуть – єдина надія повернутися до нормального життя. Але тепер є альтернативний метод.
Язик пов’язаний з ЦНС за допомогою тисячі нервових закінчень, деякі з яких ведуть прямо до нейронів мозку. Портативні нейростімулятори (PoNS) стимулюють певні нервові частини язика і за допомогою цього апарату мозок отримує сигнали для відновлення пошкоджених зон. Пацієнти, що користуються системою, показали значне поліпшення буквально через тиждень.
Крім черепно-мозкових травм система PoNS може бути використана для лікування таких захворювань, як хвороба Паркінсона, алкоголізм, інсульт, розсіяний склероз та ін.
4. Надруковані кістки
За допомогою 3D-принтера дослідники з університету штату Вашингтон створили штучний матеріал, що має властивості кістки. Ця «модель» може бути пересаджена в людське тіло, поки зростається справжня кістка, а потім вона розщеплюється і виводиться, не завдаючи шкоди організму.
Головною проблемою був вибір матеріалу для створення кістки. За певний час вчені створили формулу, до якої увійшов цинк, кремній, фосфат і кальцій. Суміш випробували і дійшли висновку, що з додаванням стовбурових клітин вона працюватиме набагато ефективніше.
Для дослідження використовували принтер ProMetal 3D. Працює він майже так само, як звичайний принтер. У нього потрібно просто засипати суміш і роздрукувати потрібну кістку.
Основною перевагою цієї технології є те, що тепер, при правильному поєднанні складових біологічного матеріалу, за допомогою принтера можна отримати будь-які тканини, навіть справжні органи.
5. Пилок як спосіб вакцинації
Квітковий пилок є одним з найбільш поширених алергенів у світі. Його структура настільки жорстка і стійка до вологи, що потрапляючи в організм, він без проблем потрапляє в травну систему людини. Колись ж це відбувається при пероральної вакцинації, в організмі засвоюється далеко не вся кількість введеної речовини, так як на нього впливають соки травного тракту.
Вчені з Техаського університету вирішили вивчити властивості квіткового пилку і розробити вакцину з її використанням. Глава дослідження Харвіндера Гілл зумів подолати основний недолік використання пилка – він видалив з його поверхні всі алергени. Ця технологія може залишити далеко позаду ін’єкційний метод вакцинації і стати поворотною подією в медицині.
6. Електронна нижня білизна
Незважаючи на те, що це звучить кумедно, нижня білизна може врятувати тисячі життів. У пацієнтів, що лежать в комі чи непритомні протягом декількох тижнів і місяців, можуть з’явитися пролежні – змертвілі тканини, що виникають в результаті постійного тиску. Пролежні можуть мати смертельні наслідки – приблизно 60 000 чоловік щорічно вмирають від інфекцій через них.
Канадський учений Шон Дюкелоу зміг розробити електронні труси під назвою «Smart-E-Pants». У білизні знаходяться спеціальні пристрої, які кожні десять хвилин посилають електричний імпульс, змушуючи м’язи скорочуватися. Ефект від застосування такої білизни такий же, якби пацієнт самостійно робив вправи. За допомогою впливу на м’язи, електронна нижня білизна може назавжди вирішити цю проблему. Це таки майбутнє, а от білизна від Вікторіі Сікрет в Києві – це вже реальність.
7. Клітини мозку з сечі
Китайські біологи з Інституту біомедицини та Здоров’я в Гуанчжоу, використовуючи людську урину, змогли створити стовбурові клітини. Основною перевагою методу є те, що клітини, створені з сечі, не провокують ракових захворювань, в той час, як ембріональні стовбурові клітини, що використовуються у медицині сьогодні, на жаль, мають такий побічний ефект – після їх пересадки нерідко починають розвиватися пухлини.
Трансплантація клітин на основі урини не призводила до небажаних новоутворень.
Дослідники вважають, що цей метод більш доступний і практичний для створення стовбурових клітин. Нейрони, отримані з сечі, можуть використовуватися для лікування дегенеративних захворювань нервової системи.
8. Гель, що імітує живі клітини
Безліч медичних досліджень присвячені спробам відтворення людських тканин на основі різних матеріалів. У майбутньому, при успішному розвитку цієї технології, можна забезпечити здорове життя всьому людству: якщо, наприклад, один з органів перестав функціонувати, його можна виростити в лабораторних умовах і замінити.
Зараз вчені розробляють гель, що імітує діяльність живих клітин. Матеріал формується в пучки шириною 7,5 мільярдних частин метра, для порівняння, це приблизно в чотири рази ширше від подвійної спіралі ДНК. Як відомо, клітини мають власний тип скелета – цитоскелет, що складається з білків. Синтетичний гель замінює пошкоджені тканини в каркасі клітини, зупиняючи поширення інфекцій і бактерій.
9. Магнітна левітація
Тканини штучної легені були вирощені завдяки магнітній левітації. Незважаючи на те, що це звучить фантастично, група вчених під керівництвом Глук Соуза в 2010-му році наочно продемонструвала, що це можливо. Дослідники поставили мету в лабораторних умовах створити бронхиолу. Для експерименту використовувалися крихітні магніти, що вводилися в клітини.
У результаті були отримані самі реалістичні синтетично-вирощені тканини легені. Тканина, вирощена завдяки магнітній левітації, може стати проривом у медицині. Зараз робота над вдосконаленням технології триває.
10. Гель від кровотеч
Невелика група вчених вразила світ науки інноваційним відкриттям: Джо Ландоліно та Ісаак Міллер змогли створити гель, який зупиняє кровотечі будь-якої складності. Принцип роботи гелю простий: він герметично закупорює рану.
Гель від кровотеч створює легко засвоювану синтетичну тканину, яка допомагає клітинам зростися. В одному з експериментів вчені використовували шматок свинини з підведеною трубкою крові. Вони розрізали м’ясо, а коли з «рани» потекла рідина, нанесли на розріз гель, і «кровотеча» припинилося протягом декількох секунд. У наступному тесті Ландоліно застосовував гель на сонної артерії щура. Експеримент пройшов так само успішно.
Якщо цю розробку в недалекому майбутньому почнуть використовувати в хірургічній медицині, вона могла б зберегти життя багатьом людям.
Натхнення: www.publy.ru