Dele:
10 Imponerende Futuristiske Nylige Medisinske Gjennombrudd
De av oss som levde en betydelig del av våre liv før århundreskiftet pleide å tenke på vår nåværende tidsperiode som den fjernt fjerne avstanden. Fordi vi vokste opp på filmer som Blade Runner (som er satt i 2019), har vi en tendens til å være litt unimpressed med hvordan fremtiden-fremtiden har vist seg å være - minst et estetisk perspektiv.
Vel, mens den evig lovede flybilletten aldri kommer til å komme, kan disse mindre prangende, men like imponerende, nylige gjennombruddene i medisinsk teknologi alle gå langt i retning av å forbedre livskvaliteten når vi beveger oss inn i en enda fjernere og lengre fremtid.
10 Custom Biomaterial-Based Joint Replacements
Mens teknikk for bevegelse og benutvikling har kommet langt i de siste tiårene, med plast- og keramisk baserte enheter som begynner å ta prevalens over metallene, vil den nyeste generasjonen av kunstige bein og ledd ta hele konseptet ett skritt videre ved å bli designet å hovedsakelig fuse organisk med kroppen.
Dette gjøres selvfølgelig av 3-D-utskrift (som vil være noe av et gjentakende tema her). I Storbritannia har kirurger på Southampton General Hospital pionerer en teknikk der en eldre pasients 3-D-trykkede titanium hip implantat holdes på plass med et "lim" laget av pasientens egne stamme celler. Imponerende som det er professor Bob Pilliar, professor i University of Toronto, har opplevd det betydelig med neste generasjons implantater som faktisk etterligner menneskelig bein.
Ved å bruke en prosess som binder sin bensubstituttforbindelse (ved hjelp av ultrafiolett lys) til utrolig komplekse strukturer med presisjonspresisjon, oppretter Pilliar og hans team et lite nettverk av næringsbærende kanaler og kanaler i selve implantatene.
Pasientens gjenfødte beinceller fordeler seg i det hele nettverket, sammenkobling av beinet med implantatet. Den kunstige beinforbindelsen oppløses deretter over tid, og de naturlig regroduserte cellene og vevet beholder formen på implantatet. Sier Mr. Pilliar, "Det er litt kort av Star Trek hvor du zap en person, og de er faste ... men det er på samme linje. "
9 Tiny Pacemaker
Siden den første implanterte pacemakeren i 1958, har teknologien selvsagt forbedret seg betraktelig. Imidlertid, etter noen store sprang på 1970-tallet, ble pacemaker-teknologien i stor grad utjevnet i midten av 80-tallet. Forresten, Medtronic - selskapet som produserte den første batteridrevne pacemakeren - kommer til markedet med en enhet som vil revolusjonere pacemakere på omtrent samme måte som den tidligere enheten forbedret seg på bærbare. Det er størrelsen på en vitaminpille, og krever faktisk ingen operasjon i det hele tatt.
Denne nyeste modellen leveres via kateter i lysken (!), Festet til hjertet med små hengsler og leverer de nødvendige vanlige elektriske impulser. Mens vanlig pacemaker kirurgi er ganske påtrengende, og skaper en lomme for enheten å sitte ved siden av hjertet, gir den lille versjonen en langt enklere prosedyre og forbedrer forbauset på komplikasjonsgraden av originalen med over 50 prosent, med 96 prosent av pasientene rapporterer ingen store komplikasjoner.
Mens Medtronic kan være veldig bra til å markedsføre (har allerede fått FDA-godkjenning), har andre store pacemakerprodusenter konkurrerende enheter i utvikling, forsiktig med å bli etterlatt i det som for tiden er et 3,6 milliarder dollar årlig marked. Medtronic begynte å utvikle sin lille livredder i 2009.
8 Google Eye Implant
Allestedsnærværende søkemotorleverandør og verdensdominator Google virker oppriktig på å integrere teknologi i alle aspekter av livet, men man må innrømme at de har noen spennende ideer for å gå sammen med sine clunkers. Googles siste nummer har imidlertid så mange potensielt livsforandrende applikasjoner som det gjør at de er skremmende skremmende.
Prosjektet som er kjent som Google Contact Lens, er akkurat det det høres ut som: En implanterbar linse, en som erstatter øyets naturlige linse (som er ødelagt i prosessen) og kan tilpasses for å korrigere dårlig syn. Den er bundet til øyet med det samme materialet som brukes til å lage myke kontaktlinser og har en rekke potensielle medisinske applikasjoner, for eksempel å lese blodtrykk av glaukompasienter, innspilling av glukose nivåer hos diabetikere eller trådløs oppdatering for å ta hensyn til forverring i en pasients visjon.
Det kan potensielt til og med gjenopprette mistet syn helt. Selvfølgelig, med denne prototypeteknologien å være en kort lob vekk fra et faktisk kamera implantert i øyet, har spekulasjon selvfølgelig gått i gang med muligheten for misbruk.
På dette tidspunktet er det ingen fortelle når dette kan være på markedet. Men et patent er innlevert, og kliniske studier har bekreftet prosedyrens levedyktighet.
7 kunstig hud
Mens fremskritt innen kunstig hudtransplantateknologi har gjort jevn fremgang de siste tiårene, kan to nye gjennombrudd fra helt forskjellige vinkler åpne opp nye forskningsområder. På Massachusetts Institute of Technology har forskeren Robert Langer utviklet en "annen hud" som han kaller XPL ("tverrbundet polymerlag"). Det utrolig tynne materialet etterligner utseendet på stram ungdommelig hud. En effekt som oppstår nesten umiddelbart ved påføring, men som til nå mister effekten etter omtrent en dag.
Interessant som dette er Universitetet i California Riverside kjemi professor Chao Wang jobber med et enda mer futuristisk polymer materiale-en som kan selvhelte seg fra skade ved romtemperatur og til god grad er infundert med små metallpartikler som gjør det i stand av elektrisitet. Selv om han ikke direkte sier at han prøver å skape superhelter, innrømmer han seg å være en stor fan av Wolverine og sier om sin forskning: "Det prøver å bringe science fiction inn i den virkelige verden."
Interessant nok har noen selvhelbredende materialer allerede kommet seg til markedet, for eksempel et selvreparerende belegg på LGs Flex-telefon, som Wang sier som et eksempel på flere typer applikasjoner han ser for denne teknologien i fremtiden. Når det er sagt, prøver denne mannen tydeligvis å skape superhelter.
6 Motion-Restoring Brain Implants
Ian Burkhart, 24, led en freak ulykke i 19 år som forlot ham lammet fra brystet ned. I de siste to årene har han jobbet med leger for å justere og tune enheten som er implantert i hjernen hans - en mikrochip som leser elektriske impulser i hjernen og oversetter dem til bevegelse. Selv om enheten er langt fra perfekt, kan han bare bruke den i laboratoriet med implantatet koblet til en datamaskin med en hylse slitt på armen. Han har vært i stand til å gjenopplære oppgaver som å hælde fra en flaske og selv har kunnet spille et videospill eller to.
Faktisk er Ian den første til å innrømme at han aldri kan dra nytte av teknologien. Det er mer av et "bevis på konsept" for å vise at lemmer som ikke lenger har forbindelser til hjernen, kan kobles til hjernens impulser gjennom eksterne midler.
Det er imidlertid ganske sannsynlig at han sender til hjernekirurgi og gjennomgår tre ukers økter i mange år, vil være en stor hjelp i å fremme denne teknologien for fremtidige generasjoner. Selv om lignende prosedyrer har blitt brukt til å delvis gjenopprette bevegelse i aper og å animere en robotarm ved hjelp av menneskelige hjernebølger, er dette det første eksempelet på å lykkes med å overbygge nevralkoblingen som forårsaker lammelser i et menneskefag.
5 Bioabsorberbare Grafts
Stents eller transplantater-polymer maske rør som er satt kirurgisk inn i arterier for å lindre blokkering-er en nødvendig ondskap, er utsatt for komplikasjoner over pasientens levetid og bare moderat effektiv. Potensialet for komplikasjoner, spesielt hos unge pasienter, gjør resultatene av en nylig studie med bioabsorberbare karplater veldig lovende.
Prosedyren kalles endogen vevs restaurering - og nå for noen vanlig engelsk: I unge pasienter født uten noen nødvendige tilkoblinger i deres hjerter, kunne legene opprette forbindelsene ved hjelp av et avansert materiale som fungerer som en "stillas", slik at kroppen kan replikere strukturen med organisk materiale med implantatet og deretter nedgradere. Det var en begrenset studie med bare fem unge pasienter. Allikevel gjenvunnet alle fem uten komplikasjoner.
Selv om dette ikke er et nytt konsept, synes det nye materialet som er involvert i studien (sammensatt av "supramolekylære bioabsorberbare polymerer, produsert ved hjelp av en proprietær elektrospinningsprosess") å utgjøre et stort skritt fremover. Tidligere generasjons stenter sammensatt av andre polymerer og jevne metalllegeringer har gitt blandede resultater, noe som fører til langsom vedtak av behandlingen overalt bortsett fra Nord-Amerika.
4 bioglass brusk
En annen 3-D-trykt polymerkonstruksjon har potensial til å revolusjonere behandlingen av noen svært ødeleggende skader. Et team av forskere fra Imperial College London og University of Milano-Bicocca har laget et materiale som de kaller "bioglass" -a kisel-polymer-kombinasjon som har de brede, fleksible egenskapene til brusk.
Disse bioglassimplantatene er som stentene fra forrige inngang, men laget av et helt annet materiale for en helt annen applikasjon. En foreslått bruk av disse implantatene er som stillas for å oppmuntre naturlig gjenvekst av brusk. Men de har også selvhelbredende egenskaper, som er i stand til å gjenopprette kontakten hvis de er revet fra hverandre.
Selv om den første testte applikasjonen vil erstatte en ryggrad, er en annen permanent versjon av implantatet i utvikling for å behandle kneskade og andre skader i områder hvor brusk ikke kommer igjen. Produktene til produksjon-3-D-utskrift gjør implantatene mye billigere å produsere og enda mer funksjonelle enn de nåværende forkantene av denne typen, som typisk må dyrkes i et laboratorium.
3 Selvhelbredende Polymer Muskler
For ikke å være utelatt, er Stanford kjemiker Cheng-Hui Li vanskelig på jobb på et materiale som kan være byggeklossen til en faktisk kunstig muskel, en som kanskje til og med kan overgå våre dumme muskler. Hans forbindelse - en mistenkelig organisk lydkombinasjon av silisium, nitrogen, oksygen og karbonatomer - kan strekke seg over 40 ganger lengden og deretter tilbake til normal.
Den kan også gjenopprette fra hull som stakkes i den innen 72 timer, og selvfølgelig, sett på igjen hvis den er skåret på grunn av tiltrekning forårsaket av et jern "salt" i forbindelsen. For nå må den plasseres sammen for å reattach seg på denne måten. Brikkene kryper faktisk ikke mot hverandre. For nå.
Også for øyeblikket er det eneste svake punktet i denne prototypen den begrensede elektriske ledningsevnen, med stoffet bare økende i lengde med 2 prosent når det blir utsatt for et elektrisk felt i motsetning til de 40 prosent oppnådd av virkelige muskler.Vi forventer at dette skal løses i kort rekkefølge - og for Li, bioglassbruskforskerne, og Dr. Wolverine fra de tidligere oppføringene, skal de ha kontakt med hverandre i enda kortere rekkefølge, hvis de ikke allerede er.
2 Ghost Hearts
Teknikken som pionerer av Doris Taylor, regissør for regenerativ medisin ved Texas Heart Institute, er en liten avvik fra de ovenfor diskuterte 3-D-trykte biopolymerer og lignende. Dr. Taylor har vist seg i dyr - og er klar til å prøve hos mennesker - en teknikk som bare bruker organisk materiale som kan være enda mer vitenskapelig fiktivt enn noen tidligere oppføring.
Kort sagt, hjertet av et dyr-si, en gris - er gjennomvåt i et kjemisk bad som ødelegger og driller bort alle cellene bortsett fra proteinet. Dette forblir som et tomt Äúghost-hjerte, som deretter kan injiseres med pasientens egne stamceller.
Når det nødvendige biologiske materialet er på plass, er hjertet koblet til en enhet som utgjør et kunstig sirkulasjonssystem og lunger (a, bioreactor) til det begynner å fungere som et organ og kan transplanteres inn i pasienten. Dr. Taylor har vellykket demonstrert teknikken på rotter og griser, men ikke en menneskelig pasient.
Det er en lignende teknikk som har hatt litt suksess med mindre komplekse organer som blære og tracheae. Dr. Taylor er den første til å innrømme at perfeksjonering av prosessen - og å kunne levere en jevn strøm av manipulerte hjerter, eliminerer transplantasjons ventelisten helt - er langt unna. Det har imidlertid blitt påpekt at selv om innsatsen skulle mislykkes, vil det utvilsomt ha fordelen av å føre til en mye større forståelse av hjertets konstruksjon og bedre behandling av hjertesvikt.
1 injiserbar hjernemesh
Til slutt har vi en banebrytende teknologi med potensial til raskt, enkelt og helt å koble hjernen med en injeksjon. Forskere fra Harvard University har utviklet et elektrisk ledende polymernett som bokstavelig talt injiseres i hjernen, hvor det infiltrerer kroker og kroker, melding med faktisk hjernevev.
Hittil bestående av bare 16 elektriske elementer ble masken implantert inn i hjernen til to mus i fem uker uten immunavstøtning. Forskere forutser at en større skala som består av hundrevis av slike elementer, kunne aktivt overvåke hjernen ned til det enkelte neuron i nær fremtid, med andre potensielle anvendelser, inkludert behandling av nevrologiske forstyrrelser som Parkinsons sykdom og slag.
Til slutt kan dette også lede forskere til en bedre forståelse av høyere kognitiv funksjon, følelser og andre funksjoner i hjernen som for tiden forblir uklare. Slik overføring av gapet mellom nevrologisk og fysisk vitenskap kunne meget godt drive mange av fremskrittene i den enda ytterligere fremtid, og også - sammen med mange av de tidligere oppføringene på denne listen - føre til superhelter.
Mike Floorwalker er faktisk navnet Jason, og han bor i Parker, Colorado-området med sin kone Stacey. Han har høyt rockemusikk, matlaging og lister.