Un nome figurato per la medicina del futuro. Incredibili tecnologie mediche del futuro che sono già state inventate

Un nome figurato per la medicina del futuro.  Incredibili tecnologie mediche del futuro che sono già state inventate

Stanno accadendo molte cose straordinarie, una breve panoramica delle idee e degli sviluppi più importanti potrebbe dare uno sguardo al domani.

Ti offriamo le 10 migliori tecnologie mediche del futuro.

1. Realtà aumentata

Le lenti a contatto digitali brevettate da Google sono in grado di misurare i livelli di glucosio nel sangue attraverso il liquido lacrimale. Mentre questa tecnologia si prepara a rivoluzionare il monitoraggio e il trattamento del diabete, gli ingegneri Microsoft hanno creato qualcosa di straordinario: occhiali che cambiano il modo in cui percepiamo il mondo.

La tecnologia Hololens, testata dagli sviluppatori dal 2016, ha il potenziale per cambiare la formazione medica e la pratica clinica in generale.

Nel 2013, l’Istituto Fraunhofer in Germania ha iniziato a sperimentare un’app di realtà aumentata per iPad per la rimozione dei tumori cancerosi. Durante l'operazione, i chirurghi possono vedere attraverso il corpo del paziente, dirigendo lo strumento verso i tumori con precisione millimetrica.

2. Intelligenza artificiale in medicina

Stiamo entrando in un’era in cui i computer non solo eseguiranno analisi, ma prenderanno anche decisioni cliniche insieme (o al posto dei) medici. L’intelligenza artificiale, utilizzando IBM Watson come esempio, sta già aiutando a evitare l’errore umano memorizzando e analizzando migliaia di studi e protocolli clinici.

Il supercomputer citato è in grado di leggere e ricordare circa 40 milioni di documenti medici in 15 secondi, scegliendo la soluzione più adatta al medico. Caricatelo con 40 anni di pratica clinica e saremo licenziati...

Un medico è una persona viva e il fattore umano a volte causa errori fatali. Pertanto, negli ospedali del Regno Unito, 1 paziente ospedaliero su 10 sperimenta in qualche modo le conseguenze dell’errore umano. Secondo gli esperti, l’intelligenza artificiale ne eviterà la maggior parte.

Il progetto Google Deepmind Health viene utilizzato per estrarre dati medici. Insieme al British Moorfields Eye Hospital NHS, questo sistema sta lavorando per automatizzare e accelerare il processo decisionale clinico.

3. Cyborg tra noi

I nostri lettori probabilmente hanno sentito parlare di persone che hanno già ricevuto componenti elettronici al posto di parti del corpo perdute, che si tratti di una mano o addirittura di una lingua.

In effetti, l'era dei cyborg è iniziata molti decenni fa, quando le persone hanno oltrepassato il confine tra natura animata e inanimata. Primo pacemaker impiantabile nel 1958, primo cuore artificiale nel 1969…

L'attuale era di hype cibernetico in Occidente ha raccolto una nuova generazione di hipster pronti a impiantare parti del corpo in ferro per un look "cool".

Oggi i progressi della medicina sono visti non solo come un’opportunità per superare le malattie e compensare i difetti fisici, ma anche come un modo straordinario per espandere le capacità del corpo umano. L'occhio di un'aquila, l'udito di un pipistrello, la velocità di un ghepardo e la presa di un terminatore: non sembrano più sciocchezze.

4. Stampa 3D medica

Ora puoi stampare liberamente armi e pezzi di ricambio per equipaggiamento militare e l’industria biotecnologica sta lavorando attivamente alla stampa 3D di cellule viventi e impalcature di tessuti.

Dovremmo sorprenderci dei farmaci stampati?

Rimodellerà l’intero mondo farmaceutico.

La tecnologia della stampa 3D personale dei medicinali, da un lato, complicherà il controllo di qualità. Ma, d’altro canto, renderà miliardi di persone indipendenti dal travagliato business di Big Pharma.

È possibile che tra 20 anni sarai in grado di stampare le compresse di Citramon nella tua cucina. Sarà facile come una tazza di caffè mattutino. Le prospettive per il trapianto e l'artroplastica articolare sembrano semplicemente sorprendenti. I medici saranno in grado di creare orecchie bioniche e componenti delle articolazioni dell'anca "sul letto del paziente", partendo da immagini e misurazioni personali.

Già oggi, grazie al progetto e-NABLING the Future, medici e volontari stanno distribuendo la stampa 3D medica, pubblicando video tutorial e sviluppando nuova documentazione tecnica sulle protesi.

Grazie a loro, bambini e adulti provenienti da Cile, Ghana e Indonesia hanno ricevuto nuove mani artificiali inaccessibili con le tecnologie “template”.

5. Genomica

Il famoso Progetto Genoma Umano, mirato alla mappatura e decodificazione completa dei geni umani, ha aperto l'era della medicina personalizzata: ogni persona ha diritto alla propria medicina e alla propria dose.

Secondo la Personalized Medicine Coalition, nel 2017 ci sono centinaia di applicazioni basate sull’evidenza per decisioni cliniche basate sulla genomica. Con loro, i medici possono selezionare il trattamento ottimale in base ai risultati delle analisi genetiche di un particolare paziente.

Grazie al rapido sequenziamento genetico, Stephen Kingsmore e il suo team hanno salvato un bambino malato terminale nel 2013, e quello era solo l’inizio.

La genomica è uno straordinario strumento medico per la prevenzione e il trattamento delle malattie se utilizzata in modo saggio e responsabile.

6. Optogenetica

Questa è una tecnologia basata sull'uso della luce per controllare le cellule viventi.

La sua essenza sta nel fatto che gli scienziati modificano il materiale genetico delle cellule, insegnandogli a rispondere alla luce di un certo spettro. Quindi il lavoro degli organi può essere controllato utilizzando un "interruttore" - una normale lampadina. La scienza ha precedentemente riferito che gli optogenetisti hanno imparato a indurre falsi ricordi nei topi esponendo il cervello alla luce.

Lo strumento di propaganda perfetto subito dopo il telegiornale della sera!

Scherzi a parte, l’optogenetica può offrire fantastiche opzioni per il trattamento delle malattie croniche. Che ne dici di sostituire le pillole con un "pulsante magico"?

7. Robot aiutanti

Con il rapido sviluppo della tecnologia, i robot si stanno gradualmente spostando dagli schermi dei film di fantascienza al mondo della sanità. L’aumento del numero di anziani rende praticamente inevitabile l’emergere di assistenti robotici, infermieri e badanti.

Il robot TUG è un "cavallo" affidabile in grado di trasportare una varietà di forniture mediche con un peso totale fino a 453 kg (1.000 libbre). Questo piccolo aiutante vaga per i corridoi delle cliniche, aiutando a consegnare strumenti, medicinali e persino campioni sensibili di laboratorio.

La sua controparte giapponese Robear ha la forma di un orso gigante con una testa da cartone animato. I giapponesi possono sollevare e mettere a letto i pazienti, aiutarli a scendere dalla sedia a rotelle e girare i pazienti costretti a letto per prevenire le piaghe da decubito.

Nella fase successiva di sviluppo, i robot eseguiranno semplici manipolazioni mediche e prenderanno biomateriali per analisi di laboratorio.

8. Radiologia multifunzionale

La radiologia è una delle aree della medicina in più rapida crescita. Qui ci aspettiamo di vedere i risultati più grandi.

C’è già stata una transizione dalle macchine a raggi X antidiluviane alle macchine digitali multifunzionali che vedono simultaneamente centinaia di problemi medici e biomarcatori. Immagina uno scanner in grado di contare il numero di cellule tumorali nel tuo corpo in un secondo!

9. Sperimentare farmaci senza esseri viventi

Gli studi preclinici e clinici di nuovi farmaci richiedono la partecipazione obbligatoria di esseri viventi, rispettivamente animali o esseri umani. Il passaggio da sperimentazioni eticamente discutibili, lunghe e costose ai test automatizzati in silico è una rivoluzione nella farmacologia e nella medicina.

I moderni microarray con colture cellulari consentono di imitare organi reali e interi sistemi fisiologici, offrendo evidenti vantaggi in anni di test su volontari.

La tecnologia Organs-on-Chips si basa sull'uso di cellule staminali per imitare un organismo vivente utilizzando dispositivi informatici.

Molti esperti ritengono che questa tecnologia potrebbe sostituire completamente la sperimentazione preclinica sugli animali e migliorare il trattamento del cancro.

10. Elettronica indossabile

Una persona moderna indossa Xiaomi mi Band, ma il futuro è per sensori più comodi e adatti all'uso quotidiano. I tatuaggi biometrici come eSkin VivaLNK possono nascondersi discretamente sotto i vestiti e trasmettere le tue informazioni mediche a un medico 24 ore su 24, 7 giorni su 7.

: Dottore in Farmacia e Traduttore Medico Professionista

Lo sviluppo della medicina consentirà alle persone di vivere più a lungo e di far fronte ad alcuni disturbi ormai incurabili. Ma è improbabile che le nuove tecnologie siano economiche e una lunga vita si trasformerà in 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 predittore

A differenza delle previsioni politiche e sociologiche, che spesso prevedono processi globali negativi e persino catastrofici per il futuro, le previsioni riguardanti la scienza di solito abbondano di prospettive brillanti. 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, prima o poi, dovrebbe portare alla creazione di una medicina personalizzata basata sulle proprietà uniche di ogni persona, sulle sue inclinazioni verso una particolare patologia. Ciò consentirà di attuare la direzione preventiva dell'attività medica, dove il medico sarà in grado di predire il destino futuro di ogni singolo paziente in base all'espressione di alcuni geni responsabili, ad esempio, di patologie cardiovascolari o oncologiche.

L’introduzione della diagnosi genetica prenatale dovrebbe presto o tardi diventare un evento di routine. Molto probabilmente, ad un certo punto sarà possibile integrarsi nel sistema 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 una simile visione del proprio futuro.

compressa cellulare

Le prospettive per la farmacologia sperimentale e clinica risiedono probabilmente nell'area della somministrazione di farmaci individuali mediante nanoparticelle, che consentiranno il trattamento con microdosi riducendo al minimo gli effetti collaterali e le complicanze. Si svilupperà una feroce battaglia tra le aziende farmaceutiche per lo sviluppo di tecnologie avanzate per la somministrazione di farmaci a cellule e 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 porta già) alla comparsa di nuove generazioni di farmaci resistenti ai farmaci. batteri, la rapida evoluzione dei virus. Fondamentalmente nuove minacce infettive appariranno davanti alla civiltà.

Il problema del cancro, nonostante il costante sviluppo, sarà probabilmente rilevante per almeno 100-150 anni, e i meccanismi alla base della cancerogenesi non saranno rivelati, poiché sono associati alle cause biologiche fondamentali della vita e della morte a livello cellulare e cellulare. livelli subcellulari. Il trattamento delle malattie oncologiche si baserà principalmente su esami preventivi di massa utilizzando linee aggiornate di marcatori tumorali con l'identificazione degli stadi precoci 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 elettrodi speciali installati in varie parti del sistema nervoso, sarà possibile controllare a distanza i disturbi motori e sensoriali sottili, curare 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 il rovescio della medaglia nel progresso: la persona del futuro vivrà più a lungo e quindi si ammalerà più spesso. Il tema di un nuovo ambiente accessibile ai disabili, la realizzazione di protesi biologiche diventeranno ancora più attuali. 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, eccetera.

Come chirurgo, non posso non notare il fatto che il futuro della medicina clinica non è nella chirurgia. Già oggi tutta la chirurgia progressiva si basa sulla minimizzazione degli accessi, sull’uso di tecnologie endoscopiche e minimamente 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 ormai 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 il fatto che lo voglia.

La semplificazione della comunicazione tra le persone e il progresso dei mezzi di comunicazione, nonché l'aumento del ritmo di vita, porteranno inevitabilmente a un cambiamento nella struttura della patologia psichiatrica. La depressione, il disturbo ossessivo-compulsivo e la psicosi simile alla schizofrenia saranno molto diffusi 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.

Un aumento della quota 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 la medicina dei ricchi, mentre la qualità dell’assistenza ai poveri diminuirà da un decennio all’altro. Ciò sarà causa di proteste e fenomeni politici, le cui conseguenze saranno difficili da prevedere.

Il medico del futuro diventerà più intelligente e progressista? Indubbiamente. La persona del futuro vivrà più sana e felice? Difficilmente.

Alexey Kashcheev neurochirurgo, docente presso la Facoltà di Medicina dell'Università Russa dell'Amicizia dei Popoli

Salute

Non c'è dubbio che la nostra società lo sia attualmente si sviluppa molto più velocemente rispetto al passato. Questo vale anche per la tecnologia medica, che oggi ha raggiunto un livello incredibilmente alto, ma cosa ci aspetta?

Molte tecnologie sono già applicate con successo, ma alcune di esse sono ancora in attesa dietro le quinte, nonostante ciò già ci sono prove della loro efficacia. In futuro saremo in grado di curare ferite in pochi minuti, far crescere organi, ossa e cellule a tutti gli effetti, creare apparecchiature alimentate dall’uomo, riparare cervelli danneggiati e molto altro ancora.

Qui sono raccolte le tecnologie più curiose che sono già state inventate, ma non ancora ampiamente utilizzate.

1) Arrestare l'emorragia aiuterà il gel

Di solito, alcune scoperte nel campo della medicina avvengono durante lunghi anni di ricerca complessa e costosa. Tuttavia, a volte gli scienziati hanno a che fare con scoperte casuali, oppure un gruppo di giovani ricercatori promettenti si imbatte improvvisamente in qualcosa di interessante.


Grazie, ad esempio, ai giovani ricercatori Joe Landolina E Isacco Miller venuto in essere Gel Veti- una sostanza cremosa che sigilla istantaneamente la ferita e stimola il processo di guarigione.

Questo gel blocca-emorragia crea una struttura sintetica che imita matrice extracellulare- tessuto dello spazio intercellulare che tiene insieme le cellule. Offriamo di vedere video, che mostra il gel in azione.

Così fermeremo il sangue: 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 dell'arteria carotide in un ratto. Se questo prodotto verrà 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

Coltivazione di tessuto polmonare artificiale utilizzando levitazione magnetica- sembra la frase di un libro fantasy, ma ora è realtà. Nel 2010 Glauco Souza 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.


Il risultato è stato tessuto organico più realistico da tutti i tessuti artificiali. Di solito i tessuti creati in laboratorio crescono in piastre di Petri e, se il tessuto viene arricchito, cresce inizia a crescere in forma tridimensionale, che consente di costruire strati di celle più complessi.


La crescita cellulare "in formato 3D" lo è la migliore simulazione di crescita naturalmente nel corpo umano. Si tratta di un enorme passo avanti nella creazione di organi artificiali che possano poi essere impiantati nel corpo del paziente.

3) Cellule artificiali che imitano quelle naturali

La tecnologia medica oggi va nella direzione di trovare nuove opportunità far crescere il tessuto umano fuori dal corpo, in altre parole, gli scienziati cercano di trovare un modo per creare "pezzi di ricambio" realistici per aiutare tutti coloro che ne hanno bisogno.

Rete di fibre sintetiche in gel


Se qualche organo rifiuta di funzionare lo sostituiamo con uno nuovo, aggiornando così l'intero sistema. Oggi questa idea si sta rivolgendo al livello cellulare: gli scienziati l'hanno sviluppata 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 cellulare


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 che sono andate perse in un infortunio. I fluidi passeranno attraverso le cellule, consentendo alla ferita di guarire e lo scheletro artificiale impedirà ai batteri di entrare 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 di scarto per crearne 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 provocare la comparsa di tumori, almeno come dimostrato dagli esperimenti sui topi.

In passato, a questo scopo, cellule staminali embrionali Tuttavia, uno degli effetti collaterali di queste cellule era che avevano maggiori probabilità di sviluppare tumori dopo il trapianto. Dopo alcune settimane, le cellule ottenute dalle urine sono già cominciarono a formarsi in neuroni completamente esente da qualsiasi mutazione indesiderata.


L'ovvio vantaggio di questo metodo è quello la materia prima per le nuove cellule è molto conveniente. Inoltre, gli scienziati hanno la capacità di creare cellule per il 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: biancheria intima elettrica contribuire a salvare centinaia di vite. Quando un paziente giace in ospedale per giorni, settimane, mesi senza poter 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 ogni anno a causa di piaghe da decubito e infezioni associate solo negli Stati Uniti.

Esploratore canadese Sean Dukelow sviluppò la biancheria intima elettrica, che fu chiamata Pantaloni intelligenti E. Con 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 in modo naturale. La corrente attiva i muscoli, aumenta la circolazione sanguigna in quest'area, previene efficacemente le piaghe da decubito consentendo di salvare la vita del paziente.

6) Efficace vaccino contro il polline

polline- uno degli allergeni più comuni al mondo, associato alla struttura del polline. Il guscio esterno del polline è incredibilmente forte, il che glielo consente resta intero anche passando attraverso il sistema digestivo umano.


Questa è la proprietà che ogni vaccino dovrebbe avere: molti vaccini perdono la loro efficacia perché non riesco a sopportare l'acidità di stomaco se assunto per via orale. I vaccini si deteriorano e diventano inutili.


Ricercatori di Università tecnologica del Texas alla ricerca di modi per utilizzare il polline per creare vaccini salvavita per i soldati dispiegati all’estero. Investigatore principale Harvinder Gill mira a penetrare nel granello di polline e rimuovere gli allergeni, e invece di loro mettere il vaccino nel guscio vuoto. Gli scienziati sono fiduciosi 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 affinché le ossa guariscano. Sembra che tali tecnologie appartengano già al 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.

Tale "modello" viene posizionato sul sito della lesione e l'osso vero inizia a crescere attorno ad esso. Una volta completato il processo, il modello viene schiacciato.


Stampante 3D in uso - Prometal, è disponibile quasi per chiunque. Il problema è il materiale per la 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, con l'aiuto delle stampanti 3D, sarà possibile coltivare non solo le ossa, ma anche altri organi. L'unica cosa bisogna trovare i materiali giusti.

8) Recupero di un cervello danneggiato

Il cervello è un organo molto delicato e uniforme un piccolo infortunio può causare gravi conseguenze a lungo termine se alcune aree importanti sono danneggiate. Per le persone che hanno subito tali traumi, la riabilitazione a lungo termine è l’unica speranza di tornare a una vita piena. In alternativa, inventato dispositivo speciale che stimola la lingua.


La tua lingua è collegata al tuo sistema nervoso attraverso migliaia di fasci di nervi, alcuni dei quali portano direttamente al cervello. Sulla base di questo fatto, è stato inventato uno stimolatore nervoso portatile chiamato PoNS, che stimola specifiche regioni nervose della 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. Oltre al trauma contusivo, la PoNS può essere utilizzata anche per recuperare il cervello da qualsiasi cosa, incluso alcolismo, morbo di Parkinson, ictus E sclerosi multipla.

9) L'uomo come generatore di energia: pacemaker del futuro

Pacemaker sono utilizzati oggi da circa 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 intervento chirurgico di sostituzione complicato e costoso.


Scienziati di Università del Michigan sembra aver risolto il problema sviluppando un modo per sfruttare l'energia fornita dal movimento del cuore. Questa energia può essere utilizzata per alimentare il pacemaker.

Dopo prove di grande successo pacemaker di nuova generazione pronto per l'uso reale su un cuore umano vivente. Questo dispositivo è realizzato con materiali che creano elettricità cambiando forma.


Se il tentativo avrà successo, questa tecnologia potrà essere applicata non solo ai pacemaker. Sarà possibile creare apparecchiature e dispositivi alimentati dall'energia umana. Ad esempio, è già stato inventato un dispositivo che genera elettricità sfruttando le vibrazioni dell'orecchio interno e viene utilizzato per alimentare un piccolo ricevitore radio.

Cosa ci aspetta? Quali obiettivi si prefiggono scienziati e medici e assisteremo a una vera rivoluzione in medicina?

L’era degli anni zero è stata segnata da un grande passo avanti nella tecnologia dell’informazione. L'umanità ha fatto passi da gigante in questioni relative all'informatizzazione e alla robotizzazione di quasi tutte le sfere della 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 si sono sempre più diffuse le tecnologie laser e la telemedicina, grazie alla quale un medico può consultare i propri pazienti trovandosi a diverse migliaia di chilometri da loro. 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 vede 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 effettueranno “riparazioni” dell’intero organismo. Lo schema sarà simile a questo: il paziente beve una miscela con i nanobot e questi vengono assorbiti nel flusso sanguigno. Oppure i nanorobot verranno somministrati per via endovenosa. Viaggiando attraverso i vasi sanguigni più piccoli, i nanobot risolveranno tutti i problemi. È previsto anche l'intervento sul DNA. Con l'aiuto di queste nanoparticelle sarà possibile correggere le sequenze e prevenire mutazioni che portano a malattie.

Organi in crescita

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, anche il tasso di incidenza della popolazione cresce in termini percentuali. 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 l’accento è posto sulle cellule staminali. Oggi i singoli tessuti vengono coltivati ​​con successo nei laboratori e, secondo autorevoli scienziati, non è lontana l'ora in cui una persona potrà sostituire un organo malato con uno appena cresciuto dalle proprie cellule selezionate a un prezzo ragionevole.

uomo cyborg

Se la medicina non riesce ancora a far crescere organi di alta qualità, esiste una seconda opzione: cyborgizzazione umana. Ad esempio, un cuore umano fermato può essere sostituito con un cuore 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.

Per un tempo relativamente lungo, gli stimolatori artificiali sono stati applicati al cuore e il problema principale con 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.

Diagnostica del futuro

Un posto speciale in medicina è occupato dalla diagnostica, o meglio, dalla diagnosi precoce. Ad oggi, forme incurabili di molte malattie, in particolare quelle oncologiche, 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

Secondo The Guardian, citando il nuovo libro dell'autore britannico Graham Farmello, sono diventati noti nuovi dettagli sulla vita del grande fisico britannico Paul Dirac. Si sospetta che fosse autistico. Molti medici, in particolare in

Si prevede di creare speciali sensori in miniatura che verranno cuciti nei vestiti di una persona o impiantati sotto la pelle. Come meccanismi dei biosensori rifletterà costantemente il livello di zucchero nel sangue, la pressione, la frequenza cardiaca, la biochimica del sangue, i livelli ormonali e molti altri parametri in base ai quali il medico può sospettare l'insorgenza di un particolare disturbo. I dati verranno trasferiti a un istituto medico e, se al tuo medico non piacciono i tuoi test, ti chiamerà per un appuntamento. Pertanto non ci sarà bisogno di visite mediche programmate obbligatorie. Dispositivi speciali monitoreranno costantemente il corpo umano, prevenendo l'aggravamento della malattia.

Le difficoltà

Idealmente la medicina si pone un obiettivo molto ambizioso: sconfiggere tutte le malattie. Tuttavia, finora i risultati ottenuti in questo ambito sono molto modesti ed è troppo presto per parlare di eventuali date future. La difficoltà sta nel fatto 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 punti 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

22.12.2015

La salute umana è un settore ad alta intensità di conoscenza che si sta sviluppando a un ritmo incredibile. Come lo cambieranno le nuove tecnologie e chi sarà richiesto nel mercato del lavoro nei prossimi 20 anni? "Ucheba.ru" diagnostica il futuro della medicina.

Negli ultimi 100 anni, la scienza per salvare vite umane ha fatto un enorme passo avanti, penetrando i segreti del corpo e della psiche umana. Ha imparato a combattere le malattie infettive, ha sviluppato la chirurgia plastica, ha padroneggiato nuovi mezzi di intervento chirurgico, ha tenuto il passo con gli ultimi risultati nella miniaturizzazione. Non ci prendiamo più il vaiolo, abbiamo dimenticato cos'è la peste, sappiamo trapiantare un cuore. Tutto ciò ha portato al fatto che nel corso del XX secolo l’aspettativa di vita media sul pianeta è aumentata da 35 a 65 anni.

La medicina ha fatto molti progressi nel risolvere una serie di problemi legati alla salute umana, ma, ahimè, non li ha risolti tutti. Oggi si trova ad affrontare sfide non meno di un secolo fa. Finora il cancro non è stato sconfitto, virus precedentemente sconosciuti compaiono con invidiabile regolarità, gli antibiotici perdono la loro efficacia, nuove abitudini e stili di vita portano nuove malattie. Allo stesso tempo, siamo all’epicentro della rivoluzione genetica, studiamo intensamente la struttura del cervello, facciamo affidamento su big data e robot e aspettiamo scoperte rivoluzionarie nella lotta contro l’invecchiamento. Chiunque intenda connettere la propria vita con la medicina oggi dovrebbe dare un’occhiata più da vicino all’avanguardia del suo sviluppo e capire come può cambiare entro il 2035.

Chirurgo robot Da Vinci

Il principale fornitore di nuove tecnologie e professioni in tutti i settori del lavoro umano oggi è la tecnologia dell'informazione. I medici non fanno eccezione. Le istituzioni mediche stanno passando completamente dalla contabilità analogica a quella digitale, padroneggiando l’analisi computerizzata e i sistemi di previsione. I cambiamenti tettonici nel sistema sanitario per il prossimo futuro sono associati all’aumento della potenza di calcolo e al lavoro con i big data. Nel 2015, Google ha annunciato il lancio del primo computer quantistico D-Wave. Come sarà tra 20 anni, si può solo immaginare, ma sicuramente, molto, molto velocemente. Tali velocità e volumi richiederanno specialisti con conoscenze IT avanzate in grado di gestire e supportare enormi quantità di dati: in futuro, medici e analisti informatici saranno richiesti in medicina non meno di infermieri o dentisti.

Di pari passo con i supercomputer ci sono i sistemi di automazione e i sistemi robotici. I chirurghi robotici Da Vinci che eseguono operazioni di varia complessità, principalmente isterectomia e prostatectomia, sono già presenti in più di 2.000 istituzioni mediche, 25 delle quali si trovano in Russia. Queste macchine non sono ancora completamente autonome e difficilmente lo diventeranno nel prossimo futuro. Hanno bisogno di ingegneri e operatori qualificati con capacità di programmazione, lavori che saranno sicuramente necessari tra 20 anni. La chirurga e inventrice del MIT Katerina Mohr parla nel suo discorso al TED di come i robot potrebbero dare ai medici dei veri e propri superpoteri - eppure il loro utilizzo in medicina non è nemmeno iniziato.

Le tecnologie di rete e l'informatizzazione del settore mettono in primo piano i servizi medici personalizzati. Lo sviluppo di tricorder, dispositivi in ​​grado di effettuare diagnosi in autonomia dal medico, di applicazioni mobili e di sensori-gadget indossabili non faranno altro che gettare benzina sul fuoco. Il noto genetista e ricercatore di medicina digitale Eric Topol chiama questo processo “emancipazione del paziente” e ritiene che presto le informazioni e le competenze rapide non solo saranno disponibili a tutti senza visitare uno studio medico, ma consentiranno anche di prevedere e prevenire al volo le malattie più gravi.

L’assistenza sanitaria andrà oltre la soglia dei policlinici e degli ospedali, liberandoli da procedure meschine e burocrazia inutile. Ciò creerà un enorme mercato per la terapia personalizzata. Oggi esistono medici personali online, ma nei prossimi decenni domineranno l’ambiente professionale. Nessuno interessato a uno stile di vita sano rifiuterà l'accesso immediato all'opinione degli esperti, soprattutto se esiste una piattaforma conveniente per questo e gli strumenti diagnostici sono a portata di mano. Il lavoro di un medico sarà simile al lavoro di un personal trainer e di uno psicoanalista. Per costruire una carriera di successo in un mondo del genere, avrai bisogno di qualifiche che oggi non vengono insegnate in medicina, ma nelle istituzioni di marketing: attenzione al cliente e capacità di lavorare con le persone.


Dmitrij SHAMENKOV,

medico, fondatore del Sistema di Gestione Sanitaria,

esperto nello sviluppo e nell'implementazione di nuove tecnologie in medicina,

membro del comitato di esperti del Fondo di sviluppo dell'Innovation Center

Skolkovo per progetti biomedici.

“In materia di assistenza sanitaria, la Russia non dovrebbe essere separata dal mondo intero. Abbiamo gli stessi problemi dei cittadini dei paesi europei, asiatici o americani. Nuove sfide stanno emergendo molto rapidamente, ma nuove soluzioni sono in arrivo. Penso che nel prossimo futuro valga la pena prestare attenzione all'integrazione della medicina e delle altre scienze. Innanzitutto le biotecnologie, le tecnologie dell'informazione e le tecnologie cognitive. L’emergere di nuovi materiali, dispositivi robotici, apprendimento automatico profondo, ingegneria genetica, sviluppo di reti sociali e intelligenza artificiale stanno cambiando completamente e in modo imprevedibile noi stessi e il nostro approccio alla medicina.

Possiamo affermare con sicurezza che la medicina del futuro è la medicina informativa focalizzata sulla prevenzione precoce e sulle protesi ad alta tecnologia. Penso che il medico del futuro sia una rete di computer quantistici autoregolanti che hanno studiato a fondo il genoma umano, le nostre caratteristiche comportamentali, nonché tutta la ricerca scientifica che abbiamo mai condotto. Il problema principale che una persona dovrà risolvere in futuro è imparare a vivere libero dai dettami di un tale sistema. Per fare questo, devi studiare oggi. Viviamo nel periodo più straordinario della storia dell’umanità”.

Il processo di personalizzazione della medicina sarà ripreso dalle scoperte nel campo della genetica. All'inizio del 21° secolo, è stato completato il progetto internazionale "Genoma umano" per decifrare il DNA. La ricerca è costata 3 miliardi di dollari e dopo 15 anni il costo del sequenziamento del genoma personale è sceso sotto i 1.000 dollari. Tra 20 anni questa procedura verrà effettuata al momento della nascita e ognuno conoscerà le caratteristiche del proprio genoma, come un gruppo sanguigno. I consulenti genetici appariranno sul mercato del lavoro. Aiuteranno a interpretare i risultati, ad analizzare lo stato generale di salute e ad indirizzare il paziente allo specialista giusto.

Come funziona CRISPR/Cas9

Ancora più interessante è il modo in cui le nuove tecnologie nel campo della ricerca genetica influenzeranno direttamente la salute umana. Ad esempio, il sistema CRISPR/Cas9, che ha fatto molto rumore, è un metodo di assemblaggio del DNA che già oggi permette di manipolare direttamente i geni. Attualmente la tecnologia aiuta nella lotta contro malattie gravi e apre fantastiche prospettive nel campo della ricostruzione del DNA degli embrioni. E sebbene sia ancora lontana da una comprensione completa dell'influenza dei meccanismi del genoma umano sulla salute - sono necessarie ulteriori ricerche - la genetica sta cambiando radicalmente il volto della medicina. "Non è più fantascienza", così il dottor George Daley della Harvard Medical School descrive i cambiamenti in atto. Entro 20 anni, CRISPR/Cas9 diventerà ancora più comune e richiederà professionisti qualificati.

La manipolazione genetica e alcune altre nuove tecnologie, come i trapianti di volti, le neuroscienze e la produzione di organi artificiali, richiederanno alla società di trovare nuove regole e regolamenti per l’industria medica. Ciò richiederà esperti con un bagaglio di conoscenze radicalmente nuovo: medico, filosofico, sociale e politico. Oggi questo ambito è conosciuto come “bioetica” ed è già apparso nei programmi delle principali università. La richiesta di specialisti che forniscano un quadro etico per lavorare con le nuove tecnologie crescerà con ogni nuova scoperta scientifica. La clonazione, il trapianto, la modellazione del DNA, l'eutanasia e altre questioni delicate saranno gestite sotto la stretta supervisione di esperti di bioetica.

Oltre alla genetica, la scienza fornirà all'industria medica una serie di specialisti nel campo della bioimmagine, della terapia mirata, delle neuroscienze, dell'optogenetica, della medicina rigenerativa e della nanotecnologia. Queste aree scientifiche oggi sono di grande interesse non solo per gli esperti, ma anche per la comunità imprenditoriale. L'imprenditore e membro del comitato strategico di INVITRO Sergey Shupletsov osserva che “nei prossimi 15 anni, molte tecnologie meccaniche saranno sostituite dalle biotecnologie. Prima di tutto, influenzerà la salute. Ad esempio, verranno inventati farmaci che non possono essere definiti completamente medicinali. Controlleranno e stimoleranno le difese naturali del corpo."

Le tecnologie di bioprinting 3D sono particolarmente ben rappresentate in Russia. Pertanto, gli specialisti russi sono stati tra i primi a stampare un organo della ghiandola tiroidea del topo utilizzando la biostampante russa Fabion. Il bioprinting è il processo di ricreazione di una copia di un organo basata su cellule viventi del corpo. La "magia" avviene in uno speciale dispositivo multifunzionale, la cui scala presto crescerà fino a soddisfare i bisogni umani. Leader del settore in Russia: il primo laboratorio privato nazionale che opera nel campo della biostampa tridimensionale di organi, 3D Bioprinting Solutions. Le esperienze di successo di oggi dimostrano che tra vent’anni non mancherà il lavoro in questo campo.


Per ampliare la nostra comprensione dei processi che provocano danni cellulari e ottenere nuovi strumenti per contrastare malattie gravi, è importante sviluppare nuove tecniche di osservazione di laboratorio, come il bioimaging. Anche in questo ambito gli specialisti russi hanno avuto successo. I rappresentanti dell'IAP RAS producono alcuni dei dispositivi di bioimaging fluorescente della più alta qualità, che svolgono un ruolo importante nella ricerca oncologica e nella farmacologia. Altri sviluppi attuali nel campo della biotecnologia riguardano i nanochip, le cellule staminali e le neurointerfacce. Gli specialisti in questi campi ora valgono oro e non perderanno il loro status fino al 2035.

Lo sviluppo della medicina moderna e un generale aumento del tenore di vita hanno portato al fatto che la struttura demografica della popolazione è cambiata radicalmente. Ci sono sempre più persone anziane nei paesi sviluppati e in via di sviluppo. Secondo Rosstat, entro il 2030 un terzo della popolazione russa avrà raggiunto l’età pensionabile. Probabilmente questo non è il limite, dato lo sviluppo di un campo di conoscenza completamente nuovo: le scienze della vita, che mira ad aumentare l'aspettativa di vita o a sconfiggere completamente l'invecchiamento. Un gruppo di filantropi guidati da Yuri Milner e Mark Zuckerberg assegna ogni anno il Breakthrough Prize e 3 milioni di dollari ai migliori ricercatori in questo particolare campo. L'idea che una persona possa, in media, vivere più di 100 anni trova sempre più sostenitori tra gli scienziati seri.

Il cambiamento demografico avrà un impatto significativo sull’assistenza sanitaria del futuro. In primo luogo, porterà alla nascita di un nuovo tipo di operatore sanitario: uno specialista dignitoso della vecchiaia, le cui capacità e conoscenze saranno molto richieste in una società dominata da persone di età superiore ai 60 anni. In secondo luogo, la scienza dell’estensione della vita può cambiare seriamente la struttura del settore, diventando un cuscinetto per tutte le nuove tecnologie di cui una popolazione che invecchia avrà bisogno per mantenere un’elevata qualità della vita: dalla chirurgia plastica alla biostampa di nuovi organi per sostituire quelli fatiscenti. La domanda di servizi medici di qualità crescerà proporzionalmente.

La medicina attende cambiamenti grandi, ma abbastanza prevedibili. I prossimi 20 anni saranno l’era della personalizzazione, dell’informatizzazione e della biotecnologia dell’industria. Ciò non significa che il settore vivrà una grave crisi. Piuttosto il contrario. Le nuove tecnologie aprono piuttosto un’era d’oro dell’assistenza sanitaria per l’umanità. Sempre più malattie sono curabili. I costi sanitari aumentano ogni anno. Le innovazioni stanno espandendo il mercato dei servizi medici, aggiungendo una serie di nuovi posti di lavoro, e i processi di automazione non minacciano ancora nemmeno il personale meno qualificato. In futuro, la medicina rimarrà al suo meglio: sarà una professione interessante, nobile e redditizia e, soprattutto, per tutti i gusti.

Medici del futuro

Medico informatico Bioeticista Chirurgo-operatore
Specialista in informatica, database e software medico.Studia e risolve questioni mediche controverse dal punto di vista del diritto e della moralità.Operatore di sistemi chirurgici automatizzati.
consulente genetico Chirurgo del DNA Terapista in linea
Impegnato nell'analisi genetica e nell'interpretazione dei suoi risultati.Specialista in editing del DNA e manipolazione genetica.Un generalista che fornisce servizi medici personali a distanza.
Esperto di scienze della vita Specialista in medicina traslazionale Gerontologo clinico
Specialista dedicato a massimizzare uno stile di vita sano e la sua estensione.Promuove il trasferimento della ricerca fondamentale in biomedicina nella pratica medica generale.Specialista dell'invecchiamento in buona salute.
ingegnere tissutale
Professionista della biostampa.


Punti di accesso alla medicina del futuro in Russia

L'educazione medica russa oggi dura dai sei ai 18 anni. Subito dopo il “sei anni” universitario, i laureati possono diventare solo terapisti o pediatri. L'istruzione post-laurea per ottenere una specialità richiederà altri due-cinque anni. Chi vuole diventare dottore in scienze studia più a lungo: in questo caso la durata degli studi sarà paragonabile all'aspettativa di vita di una persona che ha raggiunto la maggiore età.

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