Věda a pokrok se pohybují mílovými kroky a to se samozřejmě týká i medicíny - léky a postupy se objevují a nahrazují novými během života jedné generace, a to, co pro naše rodiče stále znělo jako sci-fi, se dnes stalo skutečností. A budoucnost slibuje, že bude ještě více vzrušující …
Předpokládáme, že „pokud jsou tak velcí, proč ještě ne na regálech lékáren“, odpovíme - od chvíle objevu v oblasti medicíny a do chvíle, kdy se produkt objeví na policích nebo v nových zařízeních v nemocnicích, trvá to 5-7, někdy dokonce 9-12 let.
Klinické zkoušky, regulační schválení, fundraising, technologie hromadné výroby … to není váš nový iPhone. Nemluvě o tom, že mnoho z popsaných technologií je pouze základem, na kterém lze stavět velké množství velmi odlišných specifických věcí.
Konstruktor DNA
DNA slouží jako ideální nosič, který může obsahovat obrovské množství informací. Struktura DNA se neustále vyvíjí a mění a její molekuly se často nazývají stavební kameny živých organismů.
Pro vědce z Harvardu má tato věta mnohem větší smysl než pro běžného člověka - vědci ve skutečnosti používají DNA jako stavební bloky k navrhování různých struktur a systémů.
Propagační video:
Pomocí této metody vědci zakódovali 284 stránek knihy do jedné molekuly DNA. Dokázali zaznamenat tuto informaci tak, že nejprve převedli data do binární, a poté převedli čísla z jednoho na nulu na kvartérní zápis DNA - A, T, G a C. Výsledkem bylo, že tato data lze snadno přečíst, i když tento proces zatímco to trvá docela dlouho. Ale to je prozatím.
Zařízení na podporu života
Zařízení, jako jsou kardiostimulátory, které regulují rytmus srdce, používá po celém světě asi 700 000 lidí. Nevýhodou je, že vydrží jen asi sedm let, a poté musí být zařízení vyměněno. Je to nejen obtížné, ale také nákladné chirurgické zákroky. Vědci na Michiganské univerzitě tento problém vyřešili jednou provždy - vyvinuli zcela nový kardiostimulátor, který funguje tak, že stahuje srdeční sval.
Amin Karami po provedení experimentů a testů uvedl, že všichni dali pozitivní výsledky. Podle něj by další fází testování nového zařízení měla být implantace zařízení do živého lidského srdce. Pokud technologie funguje a vykazuje pozitivní výsledek, může to revolucionizovat nejen oblast medicíny, ale i průmyslovou oblast. Tento mechanismus je tak citlivý, že dokáže vyrábět elektřinu při jakékoli srdeční frekvenci.
Léčba mozkových poruch
Mozek je citlivý orgán, jehož poškození může mít dlouhodobé následky. Pro lidi s traumatickým zraněním mozku je komplexní rehabilitace snad jedinou nadějí, že se vrátí do normálního života. Nyní však existuje alternativní metoda.
Váš jazyk je spojen s centrálním nervovým systémem prostřednictvím tisíců nervových zakončení, z nichž některé vedou přímo k neuronům v mozku. Přenosné neurostimulátory (PoNS) stimulují specifické nervové oblasti jazyka a prostřednictvím tohoto přístroje mozek přijímá signály k opravě poškozených oblastí. Pacienti používající systém vykázali významné zlepšení během pouhých týdne.
Kromě traumatických poranění mozku lze systém PoNS použít k léčbě nemocí, jako je Parkinsonova choroba, alkoholismus, mrtvice, roztroušená skleróza atd.
Tištěné kosti
Pomocí 3D tiskárny vytvořili vědci z University of Washington umělý materiál, který má vlastnosti kosti. Tento „model“může být transplantován do lidského těla, zatímco se skutečná kost léčí, a poté je rozdělen a vyloučen, aniž by tělu ublížil.
Hlavním problémem byla volba materiálu pro vytvoření kosti. Po chvíli vědci vytvořili vzorec, který obsahuje zinek, křemík, fosfát a vápník. Směs byla testována a byl učiněn závěr, že s přidáním kmenových buněk by to fungovalo mnohem efektivněji.
Pro studii byla použita 3D tiskárna ProMetal. Funguje téměř stejným způsobem jako běžná tiskárna. Stačí do ní nalít směs a vytisknout požadovanou kost.
Hlavní výhodou této technologie je to, že nyní se správnou kombinací složek biologického materiálu může být jakákoli tkáň, dokonce i skutečné orgány, získána pomocí tiskárny.
Pyl jako metoda očkování
Pyl je jedním z nejčastějších alergenů na světě. Jeho struktura je tak tuhá a odolná vůči vlhkosti, že jakmile se dostane do těla, snadno se dostane do lidského trávicího systému. Pokud se při orálním očkování stane totéž, v těle není absorbováno veškeré množství zavedené látky, protože ji ovlivňují šťávy zažívacího traktu.
Vědci z University of Texas se rozhodli studovat vlastnosti pylu a vyvinout pomocí něj vakcínu. Vedoucí studie, Harvinder Gill, překonal hlavní nevýhodu používání pylu - odstranil ze svého povrchu všechny alergeny. Tato technologie by mohla zanechat injekční metodu očkování a být léčebným rozvodem.
Elektronické spodní prádlo
I když to zní vtipně, spodní prádlo může zachránit tisíce životů. U pacientů, kteří leží v kómatu nebo jsou v bezvědomí několik týdnů nebo měsíců, se může vyvinout proleženiny - mrtvá tkáň způsobená konstantním tlakem. Tlakové vředy mohou být dokonce fatální - každoročně na infekce zemře přibližně 60 000 lidí.
Kanadský vědec Sean Dukelow byl schopen vyvinout elektronické kalhoty zvané „Smart-E-Pants“. Ve spodním prádle jsou speciální zařízení, která každých deset minut vysílají elektrický impuls, což nutí svaly ke kontrakci. Účinek adaptace je stejný, jako kdyby pacient cvičil samostatně. Zaměřením na svaly může tento problém trvale vyřešit elektronické spodní prádlo.
Mozkové buňky z moči
Čínští biologové v Guangzhou Institute of Biomedicine and Health dokázali vytvořit kmenové buňky pomocí lidské moči. Hlavní výhoda metody spočívá v tom, že buňky vytvořené z moči nevyvolávají rakovinu, zatímco embryonální kmenové buňky používané v medicíně dnes, bohužel, mají takový vedlejší účinek - po transplantaci se nádory často začínají vyvíjet.
Transplantace buněk na bázi moči nevedla k žádným nežádoucím novotvarům.
Vědci se domnívají, že tato metoda je dostupnější a praktičtější pro vytváření kmenových buněk. Neurony získané z moči lze použít k léčbě degenerativních onemocnění nervového systému.
Gel, který simuluje živé buňky
Mnoho lékařských výzkumů se věnuje pokusům o obnovení lidské tkáně z různých materiálů. V budoucnu je úspěšným vývojem této technologie možné zajistit zdravý život pro celé lidstvo: pokud například jeden z orgánů přestal fungovat, může být pěstován v laboratorních podmínkách a nahrazen.
Nyní vědci vyvíjejí gel, který napodobuje aktivitu živých buněk. Materiál je formován do svazků o šířce 7,5 miliard metrů metru, ve srovnání asi čtyřnásobku šířky dvojité šroubovice DNA. Jak víte, buňky mají svůj vlastní typ kostry - cytoskelet, který se skládá z bílkovin. Syntetický gel nahrazuje poškozené tkáně v buněčném lešení a zastavuje šíření infekcí a bakterií.
Magnetická levitace
Umělá plicní tkáň byla pěstována magnetickou levitací. Přestože to zní skvěle, skupina vědců vedená Glukem Sousou v roce 2010 jasně prokázala, že je to možné. Vědci si stanovili za cíl vytvořit bronchiole v laboratoři. V experimentu byly použity malé magnety vložené do buněk.
Výsledkem je nejrealističtější synteticky pěstovaná plicní tkáň, která je k dispozici. Tkáň pěstovaná magnetickou levitací by mohla být průlomem v medicíně. Nyní pokračuje práce na zdokonalování technologie.
Anti-krvácející gel
Malá skupina vědců šokovala svět vědy inovativním objevem: Joe Landolino a Isaac Miller dokázali vytvořit gel, který zastaví krvácení jakékoli složitosti. Gel funguje tak, že ránu pevně utěsní.
Anti-Bleeding Gel vytváří snadno vstřebatelnou syntetickou tkáň, která pomáhá léčit buňky. V jednom z experimentů vědci použili kus vepřového masa s trubicí naplněnou krví. Řezali maso a když z „rány“vytékala kapalina, aplikovali na řez gel a „krvácení“se během několika sekund zastavilo. V dalším testu Landolino aplikoval gel na krční tepnu potkana. Experiment byl stejně úspěšný.
Pokud bude tento vývoj brzy použit v chirurgické medicíně, může zachránit životy mnoha lidí.
Alla Razumikina