Wissenschaft und Fortschritt bewegen sich sprunghaft, und dies gilt natürlich auch für die Medizin - Medikamente und Verfahren erscheinen und werden zu Lebzeiten einer Generation durch neue ersetzt, und was für unsere Eltern immer noch nach Science-Fiction klang, ist heute Realität geworden. Und die Zukunft verspricht noch spannender zu werden …
Wir antizipieren die Frage „Wenn sie so wunderbar sind, warum nicht noch in den Regalen von Apotheken?“, Beantworten wir - vom Moment der Entdeckung auf dem Gebiet der Medizin bis zum Erscheinen des Produkts in den Regalen oder eines neuen Geräts in Krankenhäusern - 5-7, manchmal sogar 9-12 Jahre.
Klinische Studien, behördliche Genehmigungen, Fundraising, Massenproduktionstechnologien … dies ist nicht Ihr neues iPhone. Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass viele der beschriebenen Technologien nur eine Grundlage sind, auf der eine Vielzahl sehr unterschiedlicher spezifischer Dinge aufgebaut werden können.
DNA-Konstruktor
DNA dient als idealer Träger, der eine große Menge an Informationen enthalten kann. Die Struktur der DNA entwickelt sich ständig weiter und verändert sich. Ihre Moleküle werden oft als Bausteine lebender Organismen bezeichnet.
Für Harvard-Forscher ist dieser Satz viel sinnvoller als für den normalen Menschen - Wissenschaftler verwenden DNA tatsächlich als Bausteine, um verschiedene Strukturen und Systeme zu entwerfen.
Werbevideo:
Mit dieser Methode haben Wissenschaftler 284 Seiten des Buches in einem DNA-Molekül codiert. Sie konnten diese Informationen aufzeichnen, indem sie zuerst die Daten in Binärdaten übersetzten und dann die Zahlen von eins nach null in die quaternäre Notation von DNA - A, T, G und C umwandelten. Als Ergebnis stellte sich heraus, dass diese Daten trotz dieses Prozesses leicht gelesen werden können während es ziemlich lange dauert. Aber das ist vorerst.
Lebenserhaltende Geräte
Geräte wie Herzschrittmacher, die den Herzrhythmus regulieren, werden weltweit von rund 700.000 Menschen eingesetzt. Der Nachteil ist, dass sie nur etwa sieben Jahre halten können und danach die Ausrüstung ersetzt werden muss. Es ist nicht nur schwierig, sondern auch ein teurer chirurgischer Eingriff. Wissenschaftler der University of Michigan haben dieses Problem ein für alle Mal gelöst - sie haben einen völlig neuen Schrittmacher entwickelt, der den Herzmuskel zusammenzieht.
Nach Durchführung von Experimenten und Tests gab Dr. Amin Karami an, dass alle positive Ergebnisse lieferten. Ihm zufolge sollte die nächste Stufe beim Testen des neuen Geräts die Implantation des Geräts in ein lebendes menschliches Herz sein. Wenn die Technologie funktioniert und ein positives Ergebnis zeigt, kann sie nicht nur den medizinischen, sondern auch den industriellen Bereich revolutionieren. Dieser Mechanismus ist so empfindlich, dass er bei jeder Herzfrequenz Strom erzeugen kann.
Behandlung von zerebralen Störungen
Das Gehirn ist ein empfindliches Organ, dessen Schädigung langfristige Folgen haben kann. Für Menschen mit traumatischen Hirnverletzungen ist die komplexe Rehabilitation vielleicht die einzige Hoffnung, zum normalen Leben zurückzukehren. Aber jetzt gibt es eine alternative Methode.
Ihre Zunge ist über Tausende von Nervenenden mit dem Zentralnervensystem verbunden, von denen einige direkt zu Neuronen in Ihrem Gehirn führen. Tragbare Neurostimulatoren (PoNS) stimulieren bestimmte Nervenregionen der Zunge und über diesen Apparat empfängt das Gehirn Signale zur Reparatur der beschädigten Bereiche. Patienten, die das System verwendeten, zeigten in nur einer Woche eine signifikante Verbesserung.
Zusätzlich zu traumatischen Hirnverletzungen kann das PoNS-System zur Behandlung von Krankheiten wie Parkinson, Alkoholismus, Schlaganfall, Multipler Sklerose usw. eingesetzt werden.
Bedruckte Knochen
Mit einem 3D-Drucker haben Forscher der University of Washington ein künstliches Material geschaffen, das die Eigenschaften von Knochen besitzt. Dieses "Modell" kann in den menschlichen Körper transplantiert werden, während echter Knochen heilt, und dann wird es gespalten und ausgeschieden, ohne den Körper zu schädigen.
Das Hauptproblem war die Wahl des Materials zur Herstellung des Knochens. Nach einer Weile haben Wissenschaftler eine Formel entwickelt, die Zink, Silizium, Phosphat und Kalzium enthält. Die Mischung wurde getestet und es wurde der Schluss gezogen, dass sie mit der Zugabe von Stammzellen viel effizienter arbeiten würde.
Für die Studie wurde ein ProMetal 3D-Drucker verwendet. Es funktioniert ähnlich wie ein normaler Drucker. Sie müssen nur die Mischung hineingießen und den gewünschten Knochen drucken.
Der Hauptvorteil dieser Technologie besteht darin, dass mit der richtigen Kombination der Bestandteile des biologischen Materials jedes Gewebe, sogar echte Organe, mit einem Drucker gewonnen werden kann.
Pollen als Impfmethode
Pollen ist eines der häufigsten Allergene der Welt. Seine Struktur ist so steif und feuchtigkeitsbeständig, dass es, sobald es in den Körper gelangt, leicht in das menschliche Verdauungssystem gelangt. Wenn das Gleiche während der oralen Impfung passiert, nimmt der Körper weit von der gesamten Menge der eingeführten Substanz auf, da diese von den Säften des Verdauungstrakts beeinflusst wird.
Wissenschaftler der University of Texas beschlossen, die Eigenschaften von Pollen zu untersuchen und daraus einen Impfstoff zu entwickeln. Der Leiter der Studie, Harvinder Gill, überwand den Hauptnachteil der Verwendung von Pollen - er entfernte alle Allergene von seiner Oberfläche. Diese Technologie könnte die Injektionsmethode der Impfung hinter sich lassen und ein Wendepunkt in der Medizin sein.
Elektronische Unterwäsche
Obwohl es lustig klingt, kann Unterwäsche Tausende von Menschenleben retten. Patienten, die im Koma liegen oder mehrere Wochen oder Monate bewusstlos sind, können Druckstellen entwickeln - totes Gewebe, das durch konstanten Druck entsteht. Druckstellen können sogar tödlich sein - jedes Jahr sterben etwa 60.000 Menschen an Infektionen.
Der kanadische Wissenschaftler Sean Dukelow konnte eine elektronische Hose namens "Smart-E-Pants" entwickeln. In der Unterwäsche befinden sich spezielle Geräte, die alle zehn Minuten einen elektrischen Impuls senden und die Muskeln zur Kontraktion zwingen. Der Effekt der Anpassung ist der gleiche, als ob der Patient unabhängig trainieren würde. Elektronische Unterwäsche kann dieses Problem dauerhaft lösen, indem sie auf die Muskeln abzielt.
Gehirnzellen aus Urin
Chinesische Biologen am Guangzhou Institut für Biomedizin und Gesundheit konnten Stammzellen aus menschlichem Urin herstellen. Der Hauptvorteil der Methode besteht darin, dass aus Urin gewonnene Zellen keinen Krebs hervorrufen, während embryonale Stammzellen, die heute in der Medizin verwendet werden, leider eine solche Nebenwirkung haben - nach ihrer Transplantation beginnen sich häufig Tumore zu entwickeln.
Eine Zelltransplantation auf Urinbasis führte zu keinen unerwünschten Neoplasien.
Die Forscher glauben, dass diese Methode für die Herstellung von Stammzellen erschwinglicher und praktischer ist. Aus Urin gewonnene Neuronen können zur Behandlung degenerativer Erkrankungen des Nervensystems eingesetzt werden.
Gel, das lebende Zellen simuliert
Viele medizinische Forschungen widmen sich Versuchen, menschliches Gewebe aus verschiedenen Materialien wiederherzustellen. Mit der erfolgreichen Entwicklung dieser Technologie ist es in Zukunft möglich, ein gesundes Leben für die gesamte Menschheit zu gewährleisten: Wenn beispielsweise eines der Organe nicht mehr funktioniert, kann es unter Laborbedingungen gezüchtet und ersetzt werden.
Jetzt entwickeln Wissenschaftler ein Gel, das die Aktivität lebender Zellen nachahmt. Das Material wird zu Bündeln von 7,5 Milliardstel Metern Breite geformt, im Vergleich dazu etwa viermal so breit wie die DNA-Doppelhelix. Wie Sie wissen, haben Zellen ihre eigene Art von Skelett - das Zytoskelett, das aus Proteinen besteht. Das synthetische Gel ersetzt beschädigtes Gewebe im Zellgerüst und stoppt die Ausbreitung von Infektionen und Bakterien.
Magnetschwebetechnik
Künstliches Lungengewebe wurde durch Magnetschwebebahn gezüchtet. Trotz der Tatsache, dass es fantastisch klingt, hat eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Gluko Sousa im Jahr 2010 deutlich gezeigt, dass dies möglich ist. Die Forscher haben sich zum Ziel gesetzt, im Labor eine Bronchiole zu erzeugen. Das Experiment verwendete winzige Magnete, die in die Zellen eingeführt wurden.
Das Ergebnis ist das realistischste synthetisch gewachsene Lungengewebe auf dem Markt. Durch Magnetschwebebahn gewachsenes Gewebe könnte ein Durchbruch in der Medizin sein. Jetzt wird weiter an der Verbesserung der Technologie gearbeitet.
Blutungshemmendes Gel
Eine kleine Gruppe von Wissenschaftlern schockierte die Welt der Wissenschaft mit einer innovativen Entdeckung: Joe Landolino und Isaac Miller konnten ein Gel herstellen, das Blutungen jeglicher Komplexität stoppt. Das Gel versiegelt die Wunde fest.
Anti-Bleeding Gel erzeugt ein leicht resorbierbares synthetisches Gewebe, das die Heilung der Zellen unterstützt. In einem der Experimente verwendeten die Wissenschaftler ein Stück Schweinefleisch mit einem mit Blut gefüllten Röhrchen. Sie schnitten das Fleisch und als Flüssigkeit aus der "Wunde" floss, trugen sie ein Gel auf den Schnitt auf und die "Blutung" hörte innerhalb weniger Sekunden auf. Im nächsten Test trug Landolino das Gel auf die Halsschlagader der Ratte auf. Das Experiment war genauso erfolgreich.
Wenn diese Entwicklung bald in der chirurgischen Medizin angewendet wird, könnte dies das Leben vieler Menschen retten.
Alla Razumikina
