Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 10 2015

10 медицински технологии, които могат да променят бъдещето

виж като PDF
Текст A




От само себе си се разбира, че обществото ни се движи по-бързо от всякога. Докато медицинската технология се придвижва напред с безпрецедентна бързина и точност, много от нас са оставени в прахта на остарелите процедури, които са често прилагани само до преди десетилетия. Но ако погледнем в близкото бъдеще, можем да видим началото на един нов свят на медицински лечения, които лекарите от миналото не са можели дори да си представят. Тук са 10 медицински технологии, които биха могли да променят бъдещето.

   

1. Гел против кървене



Обикновено медицинският напредък идва след години на високобюджетни изследвания. Понякога е чиста случайност. И понякога малък екип от пионери ще пристъпи напред с наистина иновативно откритие. Такъв е случаят с Джо Ландолина и Исаак Милър и техния Veti-Gel – кремообразна субстанция, която веднага запечатва раната и започва кръвосъсирването. Гелът против кървене създава синтетична рамка, която имитира извънклетъчния матрикс, който нормално помага на клетките в тялото да растат заедно. Ако този продукт се пусне в продажба, би могъл да спаси живота на милиони хора, особено в зоните на бойни действия.

      
2. Магнетична левитация



Изкуствен растеж на белодробната тъкан с магнитна левитация: това звучи като научна фантастика и така беше до сега. През 2010 г. Глако Суза и екипът му започнаха да търсят начин да се създаде реалистична човешка тъкан с помощта на наномагнити, които позволяват лабораторно отгледана тъкан да левитира над хранителен разтвор. Резултатът бил най-реалистичната синтетично отгледана тъкан. Обикновено лабораторно отгледаните тъкани се създават в петрита, но покачването на тъканта позволява да растат в 3D форма, която дава възможност за по-сложни клетъчни слоеве. Този модел на 3D растеж е перфектна симулация на начина, по който растат клетките в човешкото тяло, което означава, че това е огромна крачка напред в създаването на изкуствени органи, които могат да бъдат трансплантирани в хората.

   
3. Изкуствена клетъчна мимикрия



Очевидно е, че посоката на медицинската технология клони повече към възпроизвеждане на човешка тъкан извън тялото, което ни позволява да създаваме "резервни части", така да се каже. Ако един орган не работи, ние просто може да го заменим с нов, свеж от поточната линия. Сега тази идея минава на клетъчно ниво с гел, който имитира действието на специфични клетки. Материалът е сформиран в гроздове, които са широки само 7.5 милиардни от метъра – за сравнение това е около четири пъти по-широко от двойноверижната ДНК спирала. Клетките имат собствен тип скелет, известен като цитоскелет, който е направен от протеини. Синтетичният гел ще заеме мястото на този цитоскелет в клетката и, когато е приложен (да речем върху рана), той замества всички клетки, които са били загубени или повредени. На практика той ще работи като една малка решетка. Течностите могат да преминат през клетката, като позволяват на раната да продължи лечение, но изкуственият скелет предпазва от преминаване на бактериите с флуида.

    
4. Мозъчни клетки от урина



В едно изречение няма как да обясним за това как изследователите са превърнали урината в човешки мозъчни клетки. В института Гуангзу в Китай биолози са взели клетки от урината и ги модифицирали чрез използването на ретровируси, за да създадат прогениторни клетки, които тялото използва като градивни елементи за мозъчните клетки. Най-ценната полза на този метод е, че новосъздадените неврони не са причинили тумори при никоя от мишките, използвани при тестовете. Ембрионалните стволови клетки са били използвани за това в миналото, но един от техните странични ефекти е, че са по-склонни да развият тумори след трансплантация. Но само след няколко седмици клетките от урината започнали да се оформят в неврони с абсолютно никакви нежелани мутации. Очевидно медицинската полза от получаването на клетки от урина е, че тя е свободно достъпна и учените биха могли да работят върху развитието на невроните, които са с произход от едно и също лице, което увеличава шанса, че те ще бъдат приети от тялото.

       
5. Електрическо бельо



Електрическото бельо може да спаси живота на хиляди хора. Когато пациентът лежи в болнично легло в продължение на дни, седмици или месеци, той може да получи рани, образувани от липсата на циркулация и компресираната кожа. Тези рани могат да бъдат смъртоносни. Около 60 000 души умират от такива рани и инфекции, получени всяка година, източвайки 12 милиарда от медицинската индустрия в САЩ. Разработени от канадския изследовател Шон Дукелоу, електрическите гащи, наречени Smart-E-Pants, доставят малък електрически заряд на всеки 10 минути. Ефектът е същият, както ако пациентът се движи сам – зарядът активира мускулите и увеличава циркулацията в тази област, както и ефективно елиминира раните, като по този начин спасява човешки животи.

            
6. Ваксини срещу полени



Цветният прашец е един от най-често срещаните алергени в света и е толкова ефективен, в това което прави, поради неговия строеж. Външната обвивка на полена е невероятно твърда, достатъчно здрава, за да бъде устойчива на разграждащата сила на храносмилателната система на човека. За сравнение повечето ваксини се инжектират, защото те не могат да издържат на стомашните киселини, когато се приемат през устата. Ваксината се разгражда и става безполезна. Но събирането на двете заедно е постигнато в медицинската научна лаборатория. Изследователи от Тексаския технически университет проучват начини да използват полените като средство за предоставяне на животоспасяващи ваксини за войници, изпратени в чужбина. Водещият изследовател по проекта Харвиндер Гил има за цел премахването на алергените от полена, след което да инжектира ваксина в останалото празно пространство. Изследвания като това биха могли значително да променят начина, по който ваксините и лекарствата се дават на хората.

               
7. Принтирани кости



Помните ли дните, когато като си счупехте ръката, трябваше да носите гипс в продължение на седмици, докато костта зарасне естествено? Изглежда тези дни са зад гърба ни. Чрез използването на 3D принтери, изследователи от Вашингтонския държавен университет са разработили хибриден материал, който има същите свойства – една и съща сила и гъвкавост, като истинска кост. Този "модел" може да бъде поставен в тялото на мястото на фрактурата, докато истинската костна тъкан зарасне и стои около нея като скеле. След приключване на процеса, моделът се разпада. Принтерът, който те използват, е Prometal 3D – технология на разположение за всеки, който има достатъчно пари. Материалът за костната структура е бил истинският проблем, но са създали формула, която използва комбинация от цинк, силиций и калциев фосфат, която работи добре – толкова добре, че в действителност вече целият процес е тестван успешно при зайци. Когато костният материал се смеси със стволови клетки, естествената кост зараства по-бързо от нормалното. Истинската полза от тази технология е, че вероятно всички други тъкани, дори цели органи, могат да се отпечатват с 3D принтери, но ако имаме обаче правилната комбинация от изходни материали.

         
8. Поправяне на мозъчна увреда



Мозъкът е деликатен орган и дори лека травма може да има трайни последици, ако е ударен на неподходящите места. За хора с травматично увреждане на мозъка дългата рехабилитация е почти единствената надежда, за да водят нормален живот отново. Вместо това, те могат просто да се ощипят по езика. Езикът е свързан с нервната система чрез хиляди нервни групи, някои от които водят директно в мозъка. Въз основа на този факт портативен невромодулиращ стимулатор (или PoNS) стимулира специфични нервни региони на езика, надявайки се да се фокусират върху мозъчните неврони, които са били повредени. И това работи. Пациентите, лекувани с този тип невромодулиране, показват голямо подобрение само след една седмица. Встрани от травмите, PoNS би могъл реално да се използва за поправяне на мозъка от всичко – включително алкохолизъм, Паркинсон, инсулти и МС.

           
9. Оборудване на човешко захранване



Понякога една нова иновация не е задължително да е под формата, която очаквате. Повечето от нас мислят за новаторски процедури или лечение за рак, но този пример показва, че мисленето извън кутията би могло да постигне нещо значимо. Пейсмейкъри се използват при около 700 000 души в момента, за да се регулира техният сърдечен ритъм. Но след седем години се налага замяна на устройството, което е съпроводено със скъпа хирургична процедура. Е, учени от Университета на Мичиган може би са решили този проблем, като са разработили начин да се получи електроенергия от движението на биещото сърце и която след това може да захрани пейсмейкъра. Тъй като лабораторните тестове показват изключително положителни резултати, д-р Амин Карами е готов да пробва устройството си, изработено от материали, които създават електричество, когато променят формата си. Ако тестът проработи, той може да направи революция не само в пейсмейкърната индустрия, но и в медицинската наука като цяло, използвайки човешко генерирано електричество за редица медицински изделия. Например това устройство може да произвежда електроенергия от вибрациите на вътрешното ухо и да я използва, за да захрани малко радио.

             
10. ДНК лего



ДНК работи като инструкция за живота, казвайки на клетките какво трябва да правят. При промяна на структурата, се променя и съобщението. ДНК често е наричана градивен елемент на живота, но сега инженерите на Харвард правят тази фраза малко по-буквална. Те използват ДНК като строителни блокове (нано-размери лего частици) за изграждане на структури. Лего образът е нещо, приложено от Пенг Уин, главният изследовател по проекта, защото той помага на инженерите да визуализират това, което те създават. И сравнението не спира дотук – ДНК се кодира с четири различни букви – A, T, G и C. Когато ДНК се комбинира, G се свързва със C, а A се свързва с T. Така те създават ДНК верига, която съдържа по две от всяка буква като частичките на лего. Свързвайки ги заедно, може да се построи всичко. Концепцията е като буря в света на биологията и възможностите са безкрайни. Екипът на Харвард създават генетично копие на книга от 284 страници, като я превеждат в двоичен код, след което я асоциират с 1-те и 0-те от двоичния код с A, T, G, C структурата на ДНК. Получената ДНК спирала може да бъде декодирана от всеки, за да се получи пълният текст на книгата. Изследователите в Оксфорд построили ДНК робот, който следва инструкции, отваряйки цял друг свят за медицинския потенциал.