10 medicinska tekniker som kunde bilda framtiden

Det är självklart att vårt samhälle rör sig snabbare än någonsin tidigare. Eftersom medicinsk teknik ökar framåt med oöverträffad hastighet och noggrannhet, kvarstår många av oss i den efterföljande dammstormmen av föråldrade procedurer som var vanliga för årtionden sedan. Men om vi tittar upp och blickar in i en nära framtid kan vi se början av en helt ny värld av medicinska behandlingar som läkarna i går inte ens kunde börja föreställa sig. Här är 10 medicinska tekniker som kan mycket väl forma framtiden.

10

Anti-Blödande Gel

Vanligtvis kommer en medicinsk förskott från år med hög budgetforskning. Ibland är det en vanlig olycka. Och ibland kommer ett litet team av pionjärer att gå framåt med en verkligt innovativ upptäckt. Det är fallet med Joe Landolina och Isaac Miller och deras Veti-Gel, en krämliknande substans som omedelbart förseglar ett sår och startar koagulationsprocessen.

Den anti-blödande gelen skapar en syntetisk ram som efterliknar den extracellulära matrisen, en väldigt namngiven naturlig substans som hjälper cellerna i kroppen att växa tillsammans. Här är en video av gelén i aktion (varning, det är ganska blodigt). I videon piperas grisar i ett fläskfett. När fläsket skivas, börjar det blöda omedelbart, men då slutar den omedelbara Veti-Gel appliceras.

I andra test använde Landolino gelén för att stoppa blödningen på en råtters halshinna, liksom en levande lever som skivats. Om den här produkten blir kommersiell kan den spara miljontals liv, särskilt i stridszoner.

9

Magnetisk levitation

Konstgjord lungvävnad odlad med magnetisk levitation: Det låter som någonting ur science fiction, och det var tills nu. Under 2010 började Glauco Souza och hans team leta efter ett sätt att skapa realistisk mänsklig vävnad med hjälp av nanomagneter som medgav att laboratorieväxter väckte över en näringslösning.

Resultatet var den mest realistiska syntetiskt odlade organvävnad som någonsin odlats. Vanligen skapas labbvävda vävnader i en petriskål, men förhöjning av vävnaden gör det möjligt att växa i en 3D-form som möjliggör mer komplexa celllager. Det 3D-tillväxtmönstret är en mer perfekt simulering av hur cellerna växer i människokroppen, vilket innebär att detta är ett stort steg framåt för att skapa konstgjorda organ som kan transplanteras till människor.

8

Artificiell cellimimik

Det är uppenbart att medicinteknikens riktning lutar mer mot att reproducera mänsklig vävnad utanför kroppen, så att vi kan skapa "reservdelar" så att säga. Om ett organ inte fungerar kan vi bara byta ut det med en ny, färsk av monteringslinjen. Nu går den ideen ner till cellnivå med en gel som efterliknar verkan av specifika celler.

Materialet bildas i bunkar som bara är 7,5 miljarder av en meter bred för jämförelse, det är ungefär fyra gånger större än en DNA-dubbelhelix. Celler har sin egen typ av skelett, känt som en cytoskelett, som är tillverkad av proteiner. Den syntetiska gelén kommer att ta stället för den cytoskeletten i en cell, och när den appliceras på, säg ett sår, ersätter det alla celler som förlorades eller skadades. I praktiskt hänseende skulle det fungera som ett litet, litet avloppsrör. Vätskor kan passera genom cellen, vilket tillåter såret att fortsätta läkning, men det konstgjorda skelettet förhindrar bakterier att passera genom vätskan.

7

Hjärnceller ur urin

I en mening får vi inte använda ofta, forskare har blivit kissad i mänskliga hjärnceller. Vid Guangzhou Institute of Biomedicine and Health i Kina har biologer tagit avfallsceller från urin och modifierat dem med hjälp av retrovirus för att skapa stamceller, som kroppen använder som byggstenar för hjärnceller. Den mest värdefulla fördelen med denna metod är att de nya neuronerna som skapats inte har orsakat tumörer i någon av de möss som användes för testning.

Se, embryonala stamceller har tidigare använts, men en av deras biverkningar var att de hade större sannolikhet att utveckla tumörer efter transplantation. Men efter några veckor hade de kissbaserade cellerna redan börjat forma sig i neuroner med absolut inga oönskade mutationer.

Den uppenbara medicinska fördelen att få celler från urin är det, det är fritt tillgängligt, och forskare kan arbeta med att utveckla neuroner som kommer från samma person, vilket ökar chansen att de kommer att accepteras av kroppen.

6

Elektrisk Underkläder

Vi vet, vi vet, men höra oss out-el-underkläder kan verkligen spara tusentals liv. Se när en patient ligger i ett sjukhusbädd för dagar, veckor eller månader, kan de utveckla sängsår - öppna sår som bildas av brist på cirkulation och komprimerad hud. Och tro det eller inte, sängsår kan vara dödliga. Ungefär 60 000 människor dör varje år av sängsår och resulterande infektioner och dränerar 12 miljarder dollar från den amerikanska medicinska industrin.

Utvecklad av den kanadensiska forskaren Sean Dukelow, de elektriska underbyxorna-dubblerade Smart-E-Pants-leverera en liten elektrisk laddning var tionde minut. Effekten är densamma som om patienten rör sig på egen hand - det aktiverar musklerna och ökar cirkulationen i det området, och eliminerar effektivt sår och därigenom räddar liv.

5

Pollen vacciner

Blomst pollen är en av de vanligaste allergenerna i världen, och den är så effektiv på vad den gör på grund av hur pollen byggs. Det yttre skalet av pollen är oerhört tufft, tufft nog att vara resistent mot sönderdelningskraften i matsmältningssystemet. Och det är mer än de flesta vacciner kan säga. Flertalet vacciner injiceras eftersom de inte kan motstå magsyror när de tas oralt. Vaccinet bryts ner och blir värdelöst.

Men sätt de två ihop, och du har en match gjord i Himmelens medicinska lab.Forskare vid Texas Tech University letar efter sätt att använda pollen som medel för att ge livräddande vacciner till soldater som är stationerade utomlands. Den ledande forskaren på projektet Harvinder Gill har ett mål att spricka i pollen för att ta bort allergenerna och sedan injicera ett vaccin i det tomma utrymme kvar. Forskning som detta kan väsentligt förändra hur vacciner och mediciner kan ges till människor.

4

Tryckta ben

Kom ihåg de dagar då du skulle bryta din arm och sedan ha en gjutning i veckor medan benet naturligt läkte sig själv? Det ser ut som de dagarna ligger bakom oss. Med hjälp av 3D-skrivare har forskare vid Washington State University utvecklat ett hybridmaterial som har samma egenskaper-samma styrka och flexibilitet som riktigt ben.

Denna "modell" kan sedan placeras i kroppen vid brottsplatsen medan det verkliga benet växer upp och runt det som en byggnadsställning. När processen är klar försvinner modellen. Skrivaren de använder är en ProMetal 3D-skrivare-konsumentteknik tillgänglig för alla med tillräckligt med pengar. Det var materialet för benstrukturen som var det verkliga problemet, men de har skapat en formel som använder en kombination av zink, kisel och kalciumfosfat som fungerar så bra, faktiskt att hela processen redan har varit framgångsrikt testad på kaniner. När benmaterialet kombinerades med stamceller växte det naturliga benet tillbaka mycket snabbare än normalt.

Den verkliga fördelen med den här teknologin är att det är möjligt att alla vävnadshela, fullständiga organ kan odlas med 3D-skrivare när vi har rätt kombination av utgångsmaterial.

3

Brain Damage Repair

Hjärnan är ett känsligt organ, och även litet trauma kan få varaktiga effekter om det stöter på fel ställe. För personer med traumatisk hjärnskada är omfattande rehabilitering ganska mycket det enda hoppet om att leda ett normalt liv igen. Alternativt kan de bara få en zap på tungan.

Din tunga är kopplad till nervsystemet genom tusentals nervklyftor, av vilka några leder direkt i hjärnan. Baserat på det faktum stimulerar Portable NeuroModulation Stimulator, eller PoNS, specifika nervområden på tungan för att förhoppningsvis fokusera hjärnan på att reparera nerverna som skadades. Och så långt fungerar det. Patienter som behandlades med den typen av neuromodulering visade stor förbättring efter bara en vecka. Rättvis varning kan du få hjärnskador, bara försöker läsa den länken.

Bortsett från trubbiga trauma kan PoNS möjligen användas för att reparera hjärnan från allt, inklusive alkoholism, Parkinsons, stroke och multipel skleros.

2

Personlig utrustning

Ibland tar en ny innovation inte nödvändigtvis den form du förväntar dig. De flesta av oss tänker på banbrytande nya rutiner eller botemedel mot cancer, men det här exemplet visar att tanken utanför lådan kan göra en värld av skillnad.

Pacemakers används för cirka 700 000 personer just nu för att reglera hjärtanas rytmer. Men efter sju år eller så går enheten ut ur juice, vilket ger en ersättning med ett dyrt kirurgiskt ingrepp. Tja, forskare vid University of Michigan kan ha löst det problemet genom att utveckla ett sätt att utnyttja elektricitet från rörelsen av en pulserande hjärtkraft som sedan kan driva en pacemaker.

Piggybacking av lab-tester som gav överväldigande positiva resultat, är Dr. Amin Karami redo att prova sin enhet av material som skapar elektricitet när de byter form på ett levande mänskligt hjärta. Om testet fungerar kan det revolutionera inte bara pacemakerindustrin utan medicinsk vetenskap som helhet genom att använda mänsklig elektricitet för att driva en rad medicintekniska produkter. Till exempel skördar denna enhet elektricitet från inre öratets vibrationer och använder den för att driva en liten radio.

1

DNA Legos

DNA fungerar som instruktionerna för livet, säger celler vad de ska göra. Ändra strukturen och meddelandet ändras. DNA kallas ofta livets byggstenar, men ingenjörer på Harvard gör nu den frasen lite mer bokstavlig. De använder DNA som byggstenar-nano-storlek Legos-build-strukturer.

Lego-bilden var en som uppmuntrades av Peng Yin, huvudforskaren på projektet, eftersom det hjälpte ingenjörerna att visualisera vad de skapade. Och jämförelsen stannade inte där-DNA är i grunden kodad med fyra olika bokstäver-A, T, G och C. När DNA kombinerar, G ansluter till C och A ansluter till T. Always. Så skapade de en DNA-sträng som innehöll två av varje bokstav som pinnen i en Lego-tegel. Snap dem ihop, och du kan bygga något.

Konceptet tar biologivärlden med storm, och möjligheterna är oändliga. Harvard-laget skapade en genetisk kopia av en 284 sidobok genom att översätta den till binär och associerade sedan binens 1 och 0 med DNA-strukturen A, T, G, C. Den resulterande DNA-strängen kan avkodas av någon för att få hela bokens bok.

Dessa forskare i Oxford byggde en DNA-robot som följer instruktioner och öppnar en helt annan värld av medicinsk relaterad potential.

Andrew Handley

Andrew är frilansskribent och ägare till den sexiga, sexiga HandleyNation Content Service. När han inte skriver skriver han oftast vandring eller bergsklättring, eller bara njuter av den fräscha North Carolina-luften.