Non sono molte le persone al mondo che possono sopportare con calma una visita dal medico per ricevere un'iniezione. Ebbene, sembra che l'incubo della maggior parte degli adulti e, soprattutto, dei bambini del pianeta sia ormai prossimo alla fine. Se hai bisogno di un'iniezione, non verrai più “punzonato” con un ago. Riceverai nano-robot personali. Così sarà la medicina del futuro.
Una moderna alternativa alle iniezioni è stata proposta da due studenti dell'Università di York, Atif Saeed e Zachariah Hussain. I giovani credono che le iniezioni siano diventate obsolete da tempo. Oggi questo metodo di somministrazione dei farmaci non è sicuro. Ciò ha ispirato i giovani ricercatori a proporre un’opzione di somministrazione dei farmaci basata sull’uso di nanorobot. Il progetto si chiamava "Nanject".
La base della nuova tecnologia sarà una nano-patch. La sua superficie sarà composta da nano-robot. La penetrazione dei nanorobot nel corpo umano avverrà attraverso la pelle e il loro trasporto nel corpo avverrà attraverso il sistema circolatorio. Così i nano-robot potranno raggiungere i tessuti malati.
Atif Saeed e Zachariah Hussain intendono produrre i cerotti in due varianti
- Il primo di essi si distinguerà per la presenza di una piccola percentuale di farmaci destinati al trasporto negli organi con cui il paziente ha problemi.
- Lo scopo del secondo sarà determinato da liquidatori di nano-robot in grado di trovare cellule patologiche nel corpo e riscaldarle fino a una temperatura che ne condurrà la morte. Successivamente, la temperatura dei nano-robot diminuirà e la loro rimozione dal corpo avverrà in modo naturale.
I ricercatori ritengono che il nano-patch sia molto promettente. Secondo loro, nel prossimo futuro sarà con il suo aiuto che le persone riceveranno tutti i tipi di medicinali, vitamine, vaccini e integratori alimentari.
La necessità di cure odontoiatriche verrà eliminata
Gli esperti dentali britannici hanno iniziato a sviluppare una tecnologia che consente di far crescere i denti direttamente nella bocca dei pazienti. Questa è la vera medicina del futuro. La tecnica prevede due fasi di ripristino di un dente perso.
- In primo luogo, ciò include la produzione di un germe dentale. A tale scopo vengono utilizzate cellule epiteliali delle gengive del paziente e cellule staminali di embrioni di topo.
- Qualche tempo dopo, dalle cellule epiteliali arriva un impulso speciale che stimola la trasformazione dell'embrione in una sorta di dente.
- Dopo che il dente si è formato in una provetta, viene trasferito nel suo ulteriore ambiente: la cavità orale del paziente. Qui viene implementata la fase di impianto, permettendo al dente di crescere fino alla dimensione desiderata.
I test preliminari della tecnica dimostrano il suo successo, quindi l'uso quotidiano della crescita di tali denti sarà possibile nel prossimo futuro.
I denti diventeranno rilevatori di virus
Gli esperti dell'Università di Princeton hanno sviluppato un chip che viene posizionato sullo smalto dei denti e segnala i cambiamenti nelle condizioni del corpo. Il chip contiene oro, seta e grafene (una pellicola ultrasottile di carbonio) come materiale di collegamento.
Il dispositivo può funzionare anche senza batteria, poiché il segnale radio viene trasmesso tramite una bobina d'antenna. Sebbene il chip sembri una struttura complessa, viene fissato allo smalto dei denti utilizzando acqua normale.
Ad oggi l'invenzione non è ancora adatta all'uso previsto. È di dimensioni piuttosto grandi e non è protetto dai danni quando si lavano i denti o si mangia. Tuttavia, gli ingegneri insistono ostinatamente sull’enorme potenziale di questo dispositivo nel contesto del monitoraggio della salute umana. Secondo gli sviluppatori, questo è il primo passo verso la medicina del futuro.
Il chip è stato testato su un dente di mucca con volontari che hanno accettato di respirare nel dispositivo. Il dispositivo trasmetteva istantaneamente nuove informazioni ai monitor. È interessante notare che in futuro il chip rileverà la presenza di batteri e virus dannosi non solo analizzando l'aria espirata, ma anche analizzando i componenti della saliva.
I soldati americani avranno la supervisione
La società americana Innovega ha fatto appello al governo degli Stati Uniti d'America chiedendo di considerare tutti i vantaggi del suo nuovo sviluppo. Si tratta di una tecnologia in grado di migliorare significativamente la percezione visiva degli oggetti ambientali.
Secondo il capo dell'azienda, Steve Willey, il suo utilizzo nelle lenti a contatto amplierà la visione angolare di una persona e focalizzerà contemporaneamente lo sguardo su diversi oggetti. Questa modifica della visione ti consentirà di sovraperformare gli avversari durante le operazioni di combattimento. Il primo cliente del lotto di dispositivi è stato il Pentagono.
È stato riferito che i dispositivi per migliorare la qualità della vista verranno utilizzati non solo nel complesso militare-industriale. Steve Willey annuncia che le lenti saranno presto disponibili per la vendita gratuita, il che consentirà di distribuire la tecnologia al grande pubblico.
Tuttavia, gli oftalmologi mettono in guardia sui pericoli derivanti dall'utilizzo del nuovo sviluppo. Gli esperti ritengono che queste lenti abbiano un effetto negativo sugli occhi e sull'acuità visiva, poiché riducono il contrasto delle immagini percepite da una persona.
Il sangue sintetico può essere testato sugli esseri umani
La prima licenza al mondo per studiare il sangue sintetico e testarlo sugli esseri umani è stata ottenuta da un gruppo di scienziati che lavorano presso il Centro scozzese per la medicina rigenerativa (Edimburgo). Nella produzione del sangue sintetico, i ricercatori hanno utilizzato come base le cellule staminali isolate dal corpo di donatori adulti.
Ciò distingue qualitativamente il sangue ottenuto dalle varianti precedenti, la cui base di produzione erano gli embrioni. Se i test del nuovo prodotto avranno esito positivo, sarà in grado di eliminare il problema della carenza di donatori e di sangue, oltre a salvare l'umanità dai problemi di infezione dovuti alla trasfusione di sangue di bassa qualità.
Oltre a testare il sangue sintetico, i ricercatori stanno pianificando di testare farmaci realizzati utilizzando cellule staminali. Esiste già l'autorizzazione appropriata per questo. Si prevede che questi farmaci siano efficaci nel trattamento dei pazienti colpiti da ictus e dei pazienti che soffrono di una serie di malattie come il cancro, il diabete o il morbo di Parkinson. Tali farmaci diventeranno la base della medicina del futuro.
Il movimento degli oggetti sarà realizzato attraverso il potere del pensiero
Un gruppo di ingegneri dell'azienda ATR, con sede a Kyoto, in Giappone, ha sviluppato un sistema che garantisce che varie azioni possano essere eseguite utilizzando il pensiero. L'esperimento si chiamava Network Brain Machine Interface.
Ha implementato con successo una serie di compiti, tra cui controllare le mani esclusivamente con la forza del pensiero o accendere e spegnere luci e televisori. I pensieri mi hanno persino permesso di cambiare la direzione del movimento su una sedia a rotelle!
Risultati sorprendenti sono stati possibili grazie ad un casco dotato di numerosi sensori:
- Il dispositivo registra i cambiamenti più insignificanti nel flusso sanguigno e le più piccole fluttuazioni degli impulsi provenienti dal cervello.
- Queste informazioni vengono inviate al centro analitico, che si trova su una sedia a rotelle.
- Dopo aver analizzato la richiesta, questa viene indirizzata ad uno specifico dispositivo dotato di sensore di lettura.
Oggi l'intervallo tra la ricezione di una richiesta e l'esecuzione di un comando è di 6-12 secondi. Tuttavia, gli sviluppatori sono determinati a raggiungere il risultato di 1 secondo entro 3 anni. Inoltre, prevedono di avvicinare la precisione del riconoscimento dei comandi all’80%.
Si prevede che l’azienda lancerà il dispositivo sul mercato entro il 2020. Gli esperti ritengono che il dispositivo semplificherà notevolmente la vita alle persone con disabilità e agli anziani. Per le persone con disabilità, la medicina del futuro può restituire una vita piena.
Un ragazzo con un braccio bionico
Il primo e unico adolescente britannico con un braccio bionico si chiama Patrick Kane.
Quando il bambino aveva 9 mesi, un'infezione da meningococco causò la sepsi e la necessità di amputargli la gamba destra e le dita della mano destra. All'età di 1 anno, Patrick ha ricevuto delle protesi che lo hanno servito per 15 anni e, nel giorno del suo 16esimo compleanno, i suoi genitori hanno regalato all'adolescente un regalo super tecnologico sotto forma di una mano bionica dell'azienda scozzese Touch Bionics.
La mano bionica viene controllata tramite uno smartphone. Il pacchetto include un'applicazione speciale per il sistema operativo iOS, che consente al proprietario di controllare il movimento del proprio arto. Include materiali di formazione, la familiarità con cui consente di utilizzare il dispositivo con la massima efficienza.
Sul polso della protesi sono presenti dei sensori che registrano gli impulsi elettrici durante la contrazione muscolare. L'utente può selezionare uno qualsiasi dei 24 tipi di presa. La mano bionica è super sensibile e ti consente di prendere un pezzo di carta senza sgualcirlo il più possibile. Allo stesso tempo, il braccio artificiale è in grado di sollevare carichi fino a 90 kg.
Valutando la funzionalità dell'invenzione, Patrick Kane non nasconde la sua gioia. Afferma che il braccio bionico consente di eseguire le operazioni quotidiane con un livello di comfort molto più elevato di quanto fosse possibile con le protesi. Questa è la vera medicina del futuro. Il modello nero dell'arto bionico, preferito dall'adolescente, costa tra i 38 ei 122mila dollari, a seconda delle dimensioni.
I giapponesi hanno imparato a rendere la pelle trasparente
Gli scienziati giapponesi hanno cercato a lungo di trovare un reagente che rendesse trasparente la pelle degli organismi viventi. Lo scopo di questi lavori era facilitare il processo di studio del lavoro degli organi interni. Sembra che finalmente sia avvenuta una scoperta strabiliante.
Finora il “siero di trasparenza” risultante è stato testato solo su embrioni di topo. Gli esperti stanno ora lavorando per migliorare il livello di sicurezza della potente sostanza chimica. Ciò consentirà di testare il reagente su animali e esseri umani. Il farmaco aveva il nome in codice Scala A2.
I vasi sanguigni verranno coltivati in laboratorio
Un gruppo di avventurosi ricercatori che lavorano presso la Yale University e la Duke University (Carolina occidentale) ha aperto una nuova pagina nella storia della medicina. Gli scienziati hanno creato una rete di laboratori la cui specializzazione è la coltivazione dei vasi sanguigni con il loro ulteriore utilizzo in varie operazioni.
Fino a quel momento durante l'operazione venivano utilizzate le vene e i vasi del paziente stesso. Questo metodo presentava notevoli limitazioni, poiché tale donazione poteva essere impossibile a causa della mancanza di vasi idonei da parte del paziente.
La base del nuovo metodo non era la clonazione, di cui l'umanità discute con crescente interesse.
- L'essenza della tecnologia è isolare il tessuto muscolare dei cadaveri, che viene posto in un bioreattore.
- Qui, lo sviluppo dei tessuti avviene in contenitori appositamente progettati che ne garantiscono il ripristino.
- Inoltre, questi serbatoi contribuiscono ad aumentare la forza e l’elasticità del tessuto, che diventa il sistema circolatorio restringendo una rete di minuscole cellule.
Il componente principale della tecnologia è chiamato bioreattore. Il primo utilizzo di questo dispositivo risale al 1999. Quindi, con il suo aiuto, hanno provato a creare tessuto cardiaco, cosa che è avvenuta in condizioni di assenza di gravità. Solo pochi sapevano dell'esistenza del dispositivo, perché sarebbe stato utilizzato non solo per coltivare tessuti umani, ma anche per clonare cibo.
Le nuove tecnologie del futuro dovrebbero risolvere il problema della donazione di organi e delle code per i trapianti. Gli sviluppatori affermano che la sua implementazione nel moderno progresso tecnologico verrà effettuata nel prossimo futuro.
Il progetto è attualmente in fase di sviluppo, ma i finanziamenti dovrebbero arrivare subito dopo l’ottenimento di risultati positivi. La NASA parteciperà obbligatoriamente al progetto, perché le fabbriche di coltivazione di organi devono sicuramente essere collocate nello spazio per neutralizzare l'effetto della gravità sulla crescita cellulare.
L'elisir della giovinezza è stato scoperto
I ricercatori di Harvard hanno trovato un modo per ringiovanire i vecchi organi. Si prevede che questa tecnologia medica permetterà alle persone di vivere più a lungo. La sua essenza si riduce a ricevere una singola iniezione.
La tecnica è stata sviluppata sulla base dell'osservazione dei geni della vecchiaia.
Il principio generale dell’invecchiamento è che il corpo perde la capacità di formare cellule sane che si dividono e producono nuove cellule. Ciò è dovuto al fatto che i telomeri (le estremità dei filamenti di DNA) diventano sempre più corti. Raggiungendo una lunghezza critica, provocano l'invecchiamento del corpo.
Ronald DeFino è diventato il curatore del prossimo esperimento. In laboratorio sono stati creati topi che non hanno la capacità di produrre telomeri. Si è scoperto che quando le condizioni delle cellule peggioravano, gli animali morivano immediatamente. L'esperimento è stato ripetuto iniettando enzimi nei topi attraverso una siringa. Di conseguenza, il processo di invecchiamento dei roditori è stato invertito e le loro cellule hanno iniziato a ringiovanire.
La capacità di apportare modifiche simili negli esseri umani potrebbe portare a cure per l’invecchiamento precoce. È vero, gli scienziati devono ancora affrontare molte domande, tra cui l’aspetto morale della modificazione del DNA, l’aspetto biologico dell’influenza della tecnologia sui discendenti e la potenziale sovrappopolazione del pianeta con persone sempre giovani.
Il medico inglese riporta in vita i morti
Sam Parnia è chiamato un dottore di Dio. Questo rianimatore riesce a riportare in vita le persone anche dopo una morte clinica durata tre ore! Lo specialista ha trovato il suo primo lavoro in Inghilterra e ora lavora negli Stati Uniti. Allo Stony Brook University Medical Center di New York, Sam è riuscito ad aumentare il tasso di sopravvivenza alla morte clinica dal 16% al 30%. Secondo l’esperto questo non è il limite.
Sam Parnia convince gli altri di non essere un mago, e i risultati del suo lavoro sono solo un omaggio alla scienza e al buon senso. È profondamente convinto che la medicina moderna continui a sfruttare metodi e tecnologie obsoleti. Il rianimatore ha inventato la propria tecnologia per resuscitare le persone, che ha chiamato “effetto Lazzaro”. Salva la vita ad almeno 40mila pazienti l’anno.
Il medico non nasconde le sfumature del suo metodo ad altri specialisti medici o alla gente comune. Questa tecnologia è diventata oggetto di una narrazione nel suo libro. Tuttavia, altri specialisti non hanno fretta di utilizzare le conoscenze acquisite. Naturalmente, perché il metodo richiede uno sforzo considerevole e molto tempo per ciascun paziente.
- Alla base dell’“effetto Lazarus” ci sono le informazioni sul sistema di arresto dell’apoptosi, che determina la morte cellulare programmata.
- Dopo che una persona raggiunge la morte clinica, viene immediatamente raffreddata.
- Il suo sangue viene fatto passare attraverso uno speciale dispositivo di purificazione del sangue: ECMO. Pertanto, l'ambiente interno del corpo viene ripulito dall'anidride carbonica e saturo di ossigeno.
Utilizzando il metodo, Sam Parnia è riuscito a salvare il calciatore Fabrice Mumamba, rimasto in stato di morte clinica per diverse ore, e una ragazza giapponese, il cui stato di morte apparente è durato 3 ore.
Gli scrittori di fantascienza descrivono il futuro come un mondo senza medici. Gli autori sono fiduciosi che grazie alle ultime tecnologie sarà possibile sconfiggere tutte le malattie esistenti oggi, dal comune raffreddore al cancro e al virus dell'immunodeficienza umana.
La scienza medica si sta infatti sviluppando rapidamente. Ed è possibile che un giorno l’umanità vivrà fino a vedere un periodo meraviglioso in cui potrà dimenticare malattie, virus ed epidemie. E i medici si avvicineranno ancora di più al paziente e preverranno malattie che non sono nemmeno iniziate. Quasi ognuno dei 10 esempi impressionanti della medicina del futuro riportati di seguito è la prova di un approccio così altamente personalizzato per ogni persona.
Il futuro della medicina si concentrerà sulla prevenzione piuttosto che sulla cura.
Passerà pochissimo tempo e i medici scopriranno il meraviglioso dono della lungimiranza. Predisporranno accuratamente la comparsa di malattie in una persona che non esistono ancora e nulla le predice. Conoscendo le caratteristiche peculiari di ciascun individuo (comprese le sue tendenze e patologie), i medici saranno in grado di affrontare a pieno titolo la prevenzione. Ciò interesserà principalmente le patologie cardiovascolari e oncologiche.
Inoltre, la diagnostica genetica prenatale, che dirà tutto sul nascituro e su ciò che lo attende nella vita, può diventare un evento comune, come ora può diventare la procedura ecografica per le future mamme.
Il risultato della ricerca sarà la trasformazione del DNA in modo tale da cambiare il destino futuro di una persona e proteggerla da alcuni problemi di salute. Speciali sonde genetiche contribuiranno a raggiungere questo obiettivo. Anche i vaccini e i farmaci più recenti verranno utilizzati in modo proattivo per aiutare a “riparare” le sezioni danneggiate del DNA.
Ogni paziente riceverà il proprio passaporto genetico, che consentirà ai medici di curare le malattie in modo mirato e di aumentare l'aspettativa di vita di almeno 10-20 anni.
A proposito, la presenza del paziente durante la diagnosi potrebbe presto diventare facoltativa. La sua fotografia racconterà le condizioni attuali del paziente e le malattie future. Il computer, dopo aver analizzato l’immagine, preparerà informazioni complete sulle malattie croniche e genetiche di una persona in base alla sua fisionomia. Questa tecnologia (che necessita ancora di miglioramenti) è già stata presentata in forma approssimativa dai medici di Oxford.
I giunti verranno stampati su una stampante 3D
L'organismo considera estranee le protesi metalliche e plastiche, quindi poco efficaci La stampa 3D utilizzando biomateriali verrà utilizzata per produrre ossa e articolazioni artificiali. Di conseguenza, le protesi saranno in grado di fondersi perfettamente con il corpo umano. È possibile che in alcuni casi la qualità della vita del paziente sarà addirittura superiore a quella delle persone sane: le articolazioni, le ossa e i muscoli artificiali saranno più perfetti e supereranno in forza quelli “reali”.
I prerequisiti per una tale innovazione hanno cominciato ad apparire molto tempo fa. Da più di dieci anni le protesi vengono prodotte non in metallo, ma con materiali più adatti: plastica e ceramica. Ora la scansione 3D e la stampa 3D vengono in aiuto dei medici.
A parole, la tecnologia sembra abbastanza semplice. Una persona viene sottoposta a una radiografia, sulla base di essa viene creato un modello digitale dell'articolazione danneggiata e questo viene stampato su una stampante 3D da materiale biodegradabile. Le cellule staminali del paziente vengono quindi utilizzate per far crescere il tessuto vero e proprio. A poco a poco rimangono e il biomateriale viene distrutto. Il risultato è un giunto identico a quello reale.
La tecnologia rivoluzionaria è stata testata nel Regno Unito. L'ospedale di Southampton ha effettuato un'installazione di prova di un impianto su un paziente anziano. In questo caso, le cellule staminali del paziente sono state utilizzate per la fissazione.
Sviluppi simili sono attivamente in corso nel Paese del Sol Levante. Inoltre, i medici giapponesi sono riusciti a creare articolazioni artificiali anche senza l'uso del biomateriale del paziente. Per ottenere il risultato è risultato sufficiente combinare:
- cellule staminali;
- proteine responsabili della crescita dei tessuti;
- sostanze sintetiche vicine al collagene.
È importante che la stampa 3D non solo offra un gran numero di opportunità interessanti per lo sviluppo della medicina, ma consenta anche ai medici di diventare più mobili. Sarà possibile stampare i componenti dell'articolazione dell'anca direttamente nel letto d'ospedale. Il medico avrà bisogno solo delle misurazioni personali e delle fotografie del paziente.
Padroneggiare il 3D in medicina è una questione del prossimo futuro. Allo stesso tempo, il momento più difficile dello sviluppo, a quanto pare, sarà testare le articolazioni realizzate con biomateriali, perché di solito i test vengono effettuati sugli animali, ma tutto dovrà essere testato su persone reali. Inoltre, i medici dovranno ottenere il permesso ufficiale per la ricerca, e finora il diritto a tale “costruzione di persone” non è legalmente prescritto in nessuna parte del mondo.
Stampare compresse a casa
La compressa è formata stampando strati di polimero miscelati con una sostanza farmaceutica A quanto pare, le tecnologie 3D troveranno ampia applicazione nella produzione di medicinali. Inoltre, il paziente potrà stampare lui stesso il prodotto necessario nella dose richiesta, senza lasciare il suo appartamento.
Naturalmente, affinché ciò diventi realtà, la tecnologia dovrà essere perfezionata. Dopotutto, produrre compresse in casa comporta rischi associati al controllo di qualità.
A proposito, abbiamo già la prima esperienza con tale stampa. Negli Stati Uniti d'America, utilizzando questo metodo è stato prodotto un lotto di prova del farmaco Spritam, utilizzato per prevenire le convulsioni nell'epilessia. In Russia, questo medicinale (noto anche come Levetiracetam) è incluso nell'elenco dei farmaci che il governo russo ha approvato come vitali.
È interessante notare che, utilizzando la tecnologia 3D, Spritam si è rivelato leggermente diverso dall'originale. La struttura del farmaco stampato si è rivelata più porosa, il che è piuttosto un vantaggio, poiché aiuta un migliore assorbimento del farmaco.
La stampa 3D consente di realizzare compresse di qualsiasi forma, tonalità e gusto, cioè attraenti per il paziente. Ciò è particolarmente importante nel caso dei bambini e degli anziani. Diventa anche possibile variare il dosaggio entro un ampio intervallo.
Un tatuaggio ti parlerà della salute del paziente.
I tatuaggi vengono applicati utilizzando inchiostri elettricamente conduttivi e insieme ad essi viene posizionato sulla pelle un microcontrollore con diversi chip. I microsensori posizionati nel corpo possono diventare un’importante fonte di informazioni sulla salute umana. Monitoreranno il benessere del paziente 24 ore su 24, registreranno un grafico completo dello stato in tempo reale e lo trasmetteranno al medico curante.
Possono essere disponibili diverse opzioni di microsensore:
- piccola compressa;
- tatuaggio biometrico applicato su una zona del corpo;
- microchip sottopelle.
Oltre a misurare la temperatura, il polso e la pressione sanguigna, il microchip sarà in grado di analizzare i livelli di saturazione di ossigeno. L'analisi degli indicatori sarà a disposizione della persona stessa, che gli permetterà di notare l'inizio di cambiamenti negativi nel tempo.
Il dispositivo funzionerà secondo il principio degli orologi intelligenti e dei braccialetti fitness, solo dall'interno del corpo e non dall'esterno.
Uno di questi microchip è stato recentemente presentato da scienziati americani. Gli specialisti dell'Università di Stanford hanno dimostrato una serie di sensori che possono essere introdotti nel corpo umano, raccolgono informazioni interessanti con il loro aiuto e quindi li utilizzano per un po' di tempo (fino a quando il dispositivo si autodecompone) per monitorare l'avanzamento del trattamento e le condizioni successive.
Obiettivi "intelligenti".
Le lenti “intelligenti” non solo ripristineranno la vista, ma saranno anche in grado di raccogliere dati sanitari e sostituire passaporto e macchina fotografica Nel prossimo futuro, quasi tutti gli oggetti e i gadget che lo circondano parleranno della salute di una persona. Innanzitutto un orologio da polso che riporterà la frequenza cardiaca, i passi compiuti durante la giornata e il livello di zucchero nel sangue.
Il processo di creazione di tale tecnologia è già iniziato. Ad esempio, la società di fama mondiale Google ha introdotto lenti a contatto che aiutano a correggere il rapido deterioramento della vista. Hanno diverse competenze utili dal punto di vista medico:
- leggere la pressione sanguigna nei pazienti affetti da glaucoma;
- controllare i livelli di zucchero nel sangue per il diabete;
- trasmettere i dati sulla salute di una persona a un ricevitore wireless e da lì sia al paziente stesso che al suo medico curante.
Gli obiettivi di Google non sembrano diversi da quelli ordinari, ma, in sostanza, si tratta di un'applicazione per la creazione di un occhio artificiale o di una fotocamera incorporata al suo interno.
L'azienda coreana Samsung farà concorrenza a Google.
La pelle artificiale può riprendersi
Il principio della guarigione artificiale della pelle è che le molecole del materiale vengono facilmente separate e quindi riportate al loro ordine originale. La pelle artificiale verrà utilizzata sempre più spesso nel trattamento dei pazienti. E le scoperte rivoluzionarie fatte di recente dagli scienziati americani danno fiducia in questo. Robert Langer del Massachusetts Institute of Technology ha presentato la "seconda pelle" da lui scoperta: un materiale molto sottile, la cui struttura al momento della creazione coincide con le caratteristiche del tessuto reale. Inoltre, tali proprietà durano solo un giorno: dopo un giorno il prodotto perde elasticità e resistenza.
Un altro ricercatore americano, Chao Wong, è andato ancora oltre. Lui, insieme ai suoi colleghi dell'Università della California, ha deciso di creare una pelle che avesse la capacità di auto-guarigione. Il professore annunciò che il suo compito era quello di creare una “copertina” per i supereroi, simile a quella che si vede nei film di fantascienza di Hollywood.
Secondo Wong, il suo personaggio cinematografico preferito è Wolverine, che non è mai stato colpito da proiettili o armi da taglio.
Sul mercato si possono già trovare materiali con proprietà autoriparanti. Il rivestimento del telefono LG Flex, ad esempio, ha una proprietà simile: una sorta di predecessore di future tecnologie simili per l'uomo.
I pacemaker avranno le dimensioni delle vitamine
Gli studi hanno dimostrato che un mini pacemaker è molto più efficace e sicuro di un normale pacemaker. Il primo pacemaker al mondo è stato creato 60 anni fa. Da allora la tecnologia ha subito grandi cambiamenti. Ma non ci sono limiti alla perfezione: Medtronic qualche tempo fa ha introdotto un piccolo “pacemaker del futuro”. Il know-how presenta numerosi vantaggi:
- la dimensione non è più grande di una vitamina;
- non è richiesto alcun intervento chirurgico per l'introduzione nel corpo;
- non causa complicazioni nella maggior parte dei pazienti.
La tecnologia di Medtronic non solo ha suscitato scalpore negli ambienti medici, ma ha anche ispirato l'ulteriore sviluppo di mini-pacemaker, che non richiedono complesse procedure chirurgiche per essere introdotti nel corpo umano. Inoltre, possiamo prevedere un’ulteriore riduzione dimensionale della tecnologia.
Il pacemaker Micra di Medtronic è stato introdotto nel 2013, ma non ha ricevuto l'approvazione della FDA fino alla metà del 2016.
I robot lavoreranno come inservienti
Già oggi esistono prototipi funzionanti di infermieri robot, ad esempio il giapponese ROBEAR, che si prende cura degli anziani È improbabile che nel prossimo futuro sarà possibile abbandonare completamente i medici viventi e affidare il processo di cura dei pazienti ai robot. Ma affidare il compito di curare i malati a macchine intelligenti è del tutto possibile. Ad esempio, è molto probabile che presto i robot saranno sempre più coinvolti nell’aiuto ai pazienti costretti a letto. Gli inservienti elettronici potranno:
- sollevare e spostare delicatamente i pazienti a letto;
- aiutare ad alzarsi dal letto o ad alzarsi;
- trasferimento dal letto alla sedia a rotelle;
- fare dei test;
- fornire farmaci nel dosaggio determinato dal medico.
I robot diventeranno ancora più importanti nell’esame delle informazioni derivanti dalle analisi ottenute. In pochi secondi le macchine intelligenti saranno in grado di simulare lo sviluppo della malattia, tenendo conto dei possibili effetti collaterali. Allo stesso tempo, il dispositivo offrirà anche opzioni terapeutiche, che saranno poi considerate alla pari delle proposte di un medico umano. Ed è ancora difficile dire quale prognosi e opzione terapeutica saranno più accurate. Dopotutto, anche i computer creati oggi ricordano fino a 40 milioni di documenti medici relativi a tutte le malattie esistenti, alle varianti del loro decorso e alla lotta contro di esse.
Le prime infermiere robot sono già state sperimentate nelle file dell'esercito americano. Le macchine intelligenti sono in grado di trasportare i feriti dal campo di battaglia, ma non sono ancora dotate del necessario set di informazioni mediche.
I medicinali non dovranno essere sperimentati sugli esseri viventi
Ogni anno più di 100 milioni di animali vengono coinvolti nella ricerca di laboratorio Ora, prima dell'uso clinico, tutti i farmaci vengono testati su esseri viventi: animali o esseri umani. L’etica di tali esperimenti è spesso messa in discussione. Inoltre, i test richiedono molto tempo e sono costosi per gli sviluppatori.
L’industria farmaceutica sarà presto in grado di allontanarsi da questo. Per testare le proprietà dei nuovi farmaci, utilizzeranno la tecnologia dei moderni microchip contenenti colture cellulari che ripetono completamente il lavoro dei singoli organi e persino di interi sistemi del paziente. Inoltre, il risultato sarà chiaro quasi immediatamente, a differenza dei test lunghi che coinvolgono un gran numero di volontari.
Gli esperti ritengono che questo metodo di ricerca preclinica contribuirà alla creazione di farmaci per malattie non ancora curabili. Ciò vale in particolare per il cancro.
Si può far crescere un cuore nuovo
La tecnologia si sta sviluppando lentamente a causa della mancanza di fondi: i primi esperimenti sono stati condotti nel 2005 La scienziata americana Doris Taylor del Texas Heart Institute ha ideato una tecnologia che in futuro potrebbe eliminare la fila di pazienti in attesa di un trapianto. Il “fantasma del cuore” verrà in soccorso. Taylor chiamava così il suo metodo, che era già stato dimostrato sugli animali. La sua essenza è la seguente:
- i medici prendono il cuore di un animale, ad esempio un maiale;
- immergere l'organo in un bagno chimico;
- quando è inzuppato, il cuore viene ripulito da tutte le cellule, ad eccezione delle proteine;
- riempiono il “fantasma” risultante con cellule staminali di un paziente specifico che necessita di un intervento chirurgico.
Successivamente, questo biomateriale è collegato a un dispositivo speciale che aiuta l'organo a iniziare a funzionare pienamente, grazie al sistema circolatorio artificiale e ai polmoni. Il prossimo passo dovrebbe essere il trapianto di organi su una persona.
Il professore ha condotto con successo un esperimento simile sugli animali: maiali e ratti sperimentali. E ha raggiunto il successo. Inoltre, la tecnologia ha potuto essere applicata ad altri organi: la trachea e la vescica. Finora, il metodo richiede un serio miglioramento. Ma il momento in cui potrà essere sfruttato al meglio non è lontano.
In molti modi, gli autori delle opere di fantascienza hanno ragione: in futuro l'umanità sarà in grado di superare molte malattie. Ma appariranno sicuramente nuove sfide che richiederanno nuovi approcci e tecnologie, ancora più sorprendenti.
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 un'enorme quantità di informazioni. 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 la persona media: 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. Questa non è solo una procedura chirurgica complessa ma anche costosa. 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 funzionasse e mostrasse risultati positivi, potrebbe 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, 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 migliaia di terminazioni nervose, alcune delle 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 mostrato un miglioramento significativo entro appena 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 dell’Università di Washington hanno creato un materiale artificiale che ha 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 del materiale biologico, è possibile 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 del polline e di 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 potrebbe lasciare molto indietro il metodo di vaccinazione tramite iniezione 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. Le piaghe da decubito possono anche avere conseguenze fatali: si stima che ogni anno muoiano 60.000 persone a causa di infezioni causate da esse.
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 ottenuti dall’urina potrebbero essere utilizzati per curare malattie degenerative del sistema nervoso.
8. Gel che imita le cellule viventi
Gran parte della ricerca medica è dedicata ai tentativi di ricreare il tessuto umano sulla base di vari materiali. In futuro, con lo sviluppo di successo di questa tecnologia, sarà possibile garantire una vita sana a tutta l'umanità: se, ad esempio, uno degli organi smette di funzionare, potrà 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 venisse utilizzato in medicina chirurgica nel prossimo futuro, potrebbe salvare la vita di molte persone.
Lo sviluppo della medicina consentirà alle persone di vivere più a lungo e di far fronte ad alcune malattie attualmente incurabili. Ma è improbabile che le nuove tecnologie siano economiche e una lunga vita porterà a nuovi problemi
I relatori del forum futurologico “Russia 2030: dalla stabilità alla prosperità” condividono con i lettori di RBC la loro visione di come cambieranno le industrie e le istituzioni sociali tra 15 anni.
Dottore dell'indovino
A differenza delle previsioni politiche e sociologiche, che spesso prevedono per il futuro processi globali di natura negativa e persino catastrofica, le previsioni riguardanti la scienza sono solitamente piene di prospettive rosee. In quasi ogni periodo storico dello sviluppo della civiltà, si prevedeva che la medicina avrebbe curato l'umanità da tutte le malattie, uno scioccante aumento dell'aspettativa di vita, l'immortalità e l'emergere di nuove proprietà fisiche e psicofisiologiche negli esseri umani. Queste previsioni non si sono mai avverate del tutto. Le persone continuavano ad ammalarsi e a morire e la scienza medica continuava a svilupparsi sistematicamente.
Il miglioramento continuo nel campo del genoma umano dovrebbe portare prima o poi alla creazione di una medicina personalizzata basata sulle proprietà uniche di ogni persona, sulle sue propensioni per una particolare patologia. Ciò consentirà di attuare una direzione preventiva dell'attività medica, in cui il medico sarà nella posizione di predittore del destino futuro di ogni singolo paziente in base all'espressione di determinati geni responsabili, ad esempio, di patologie cardiovascolari o oncologiche .
L’introduzione della diagnostica genetica prenatale dovrebbe prima o poi diventare un’attività di routine. Molto probabilmente, ad un certo punto sarà possibile integrarsi nel genoma umano utilizzando sonde genetiche per modificare la predisposizione a una particolare malattia (che è già in fase di implementazione negli studi preclinici). Resta da vedere se alle persone piacerà questa visione del proprio futuro.
Tavoletta cellulare
Le prospettive per la farmacologia sperimentale e clinica risiedono probabilmente nell'area della somministrazione personalizzata di farmaci mediante nanoparticelle, che renderanno possibile il trattamento con microdosi riducendo al minimo gli effetti collaterali e le complicanze. Si svilupperà una feroce lotta tra le aziende farmaceutiche per padroneggiare le tecnologie avanzate per la somministrazione di farmaci nelle cellule e nei tessuti.
Nel prossimo futuro si troveranno senza dubbio schemi efficaci per il trattamento radicale di infezioni socialmente pericolose come l’HIV e l’epatite C. Tuttavia, il miglioramento della terapia antibiotica porterà (e sta già portando) all’emergere di nuove generazioni di farmaci resistenti ai farmaci. batteri e la rapida evoluzione dei virus. Fondamentalmente nuove minacce infettive appariranno davanti alla civiltà.
Il problema del cancro, nonostante i continui sviluppi, sarà molto probabilmente rilevante per almeno 100-150 anni, e i meccanismi alla base della cancerogenesi non verranno rivelati, poiché sono associati alle cause biologiche fondamentali della vita e della morte a livello cellulare e cellulare. livelli subcellulari. Il trattamento del cancro si baserà principalmente su esami preventivi di massa utilizzando linee aggiornate di marcatori tumorali per identificare le fasi iniziali della malattia.
Lo studio del cervello e del tessuto nervoso raggiungerà un nuovo livello, offrendo alla civiltà opportunità fondamentalmente nuove. La neuromodulazione e la neurochirurgia funzionale del cervello e del midollo spinale rappresentano senza dubbio la branca più interessante della neuromedicina e della neurobiologia pratica. Con l'aiuto di speciali elettrodi installati in varie parti del sistema nervoso, sarà possibile controllare a distanza i disturbi motori e sensoriali, trattare le sindromi dolorose e spastiche e le malattie mentali. Questo è il futuro, ma i suoi sviluppi sono già nelle mani dei neurochirurghi.
Problemi di lunga vita
C'è anche uno svantaggio nel progresso: una persona del futuro vivrà più a lungo e quindi si ammalerà più spesso. Il tema di un nuovo ambiente accessibile per le persone con disabilità e la realizzazione di protesi biologiche diventerà ancora più urgente. Di grande interesse sono gli sviluppi nel campo delle cellule staminali, il cui sviluppo può essere diretto lungo qualsiasi percorso, il che significa che si aprono prospettive per il ripristino del midollo spinale dopo la sua completa rottura anatomica, della pelle dopo gravi ustioni, ecc. .
Come chirurgo, non posso fare a meno di notare il fatto che il futuro della medicina clinica non risiede nella chirurgia. Già oggi tutta la chirurgia progressiva si basa sulla minimizzazione degli accessi e sull’utilizzo di tecnologie endoscopiche e mini-invasive. L’era degli interventi sanguinosi e pericolosi, che i chirurghi chiamano ironicamente la “Battaglia di Stalingrado”, diventerà gradualmente un ricordo del passato. L’uso delle tecnologie della radiochirurgia e della cyberchirurgia, così come delle operazioni robotiche, sta già spostando la mano del chirurgo-operatore da una serie di specialità.
La demenza e il morbo di Alzheimer diventeranno un serio problema medico e sociale: rendendosene conto, gli scienziati stanno già investendo enormi sforzi per comprenderne i meccanismi sottostanti. Allungare la vita e preservarla per persone precedentemente condannate a morte porrà nuove domande cliniche ed etiche ai medici e agli scienziati del futuro; Si apriranno davanti a noi malattie che ora sono difficili anche solo da immaginare.
L’ovvia conseguenza di ciò sarà, ovviamente, il ricorso massiccio all’eutanasia attiva e passiva e i cambiamenti politici, religiosi e filosofici ad esso associati. L’eutanasia diventerà un fenomeno tecnologico. Una persona potrà vivere più a lungo, ma non è un dato di fatto che lo vorrà.
La semplificazione della comunicazione tra le persone e il progresso nei mezzi di comunicazione, nonché l'aumento del ritmo di vita, porteranno inevitabilmente a un cambiamento nella struttura della patologia psichiatrica. La depressione, le nevrosi ossessivo-compulsive e le psicosi simili alla schizofrenia diventeranno estremamente comuni e richiederanno l'introduzione di nuovi mezzi di psicofarmacoterapia. L’uomo del futuro consumerà farmaci correttori dell’umore in modo simile ai moderni integratori vitaminici.
Una quota crescente di metodi costosi ed altamente efficaci di trattamento e prevenzione di malattie gravi contribuirà alla stratificazione sociale della società. La medicina high-tech del futuro sarà una medicina per i ricchi, mentre la qualità dell’assistenza sanitaria per i poveri diminuirà da un decennio all’altro. Ciò provocherà proteste e fenomeni politici, le cui conseguenze saranno difficili da prevedere.
Il medico del futuro diventerà più intelligente e progressista? Senza dubbio. Le persone del futuro vivranno una vita più sana e più felice? Difficilmente.
Alexey Kashcheev neurochirurgo, docente presso la Facoltà di Medicina dell'Università RUDN- In contatto con 0
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