Человеческое здоровье напрямую касается каждого из нас.

Средства массовой информации изобилуют рассказами о нашем здоровье и теле, начиная созданием новых лекарственных препаратов и заканчивая открытиями уникальных методов хирургии, которые дают надежду инвалидам.

Ниже мы расскажем о самых свежих достижениях современной медицины.

Последние достижения медицины

10. Учёные идентифицировали новую часть тела

Ещё в 1879 году французский хирург по имени Пол Сегон (Paul Segond) описал в одном из своих исследований "жемчужную, устойчивую волокнистую ткань", проходящую вдоль связок в колене человека.

Об этом исследовании благополучно забыли до 2013 года, когда учёные обнаружили переднебоковую связку, коленную связку. которая часто повреждается при возникновении травм и других проблем.

Учитывая, как часто сканируется колено человека, открытие было сделано очень поздно. Оно описано в журнале "Анатомия" и опубликовано он-лайн в августе 2013 года.

Авторы исследования изучили 41 пару коленей и нашли новую связку во всех, кроме одной пары, придя к выводу, что новая часть тела – это чётко различимая ткань со своей выверенной структурой.

Ранее в текущем году учёные опубликовали в журнале "Офтальмология" открытие ещё одной новой части тела, обнаруженной в глазу. Речь идёт о микроскопическом слое роговицы, который назвали "слой Дуа".

9. Интерфейс мозг-компьютер

Учёные, работающие в Корейском университете и Технологическом университете Германии, разработали новый интерфейс, который даёт возможность пользователю управлять экзоскелетом нижних конечностей.

Он работает с помощью декодирования конкретных мозговых сигналов. Результаты исследования были опубликованы в августе 2015 года в журнале "Нейронная инженерия".

Участники эксперимента носили электроэнцефалограммовый головной убор и управляли экзоскелетом, просто смотря на один из пяти светодиодов, установленных на интерфейсе. Это заставляло экзоскелет двигаться вперёд, поворачивать направо или налево, а также сидеть или стоять.

Пока система была протестирована лишь на здоровых добровольцах, но есть надежда, что в конечном итоге её можно будет использовать, чтобы помочь инвалидам.

Соавтор исследования Клаус Мюллер (Klaus Muller) объяснил, что "люди с боковым амиотрофическим склерозом или с травмами спинного мозга часто сталкиваются с трудностями в общении и в контролировании своих конечностей; расшифровка их мозговых сигналов такой системой предлагает решение обеих проблем".

Достижения науки в медицине

8. Устройство, которое может двигать парализованную конечность силой мысли

В 2010 году Яна Беркхарта (Ian Burkhart) парализовало, когда во время несчастного случая в бассейне он сломал себе шею. В 2013 году благодаря совместным усилиям специалистов университета штата Огайо и Баттелль, мужчина стал первым в мире человеком, который теперь может обойти свой спинной мозг и двигать конечностью, используя только силу мысли.

Прорыв случился благодаря использованию нового вида электронного нервного байпаса, устройства размером с горошину, которое имплантируется в моторную кору головного мозга человека.

Чип интерпретирует сигналы мозга и передаёт их на компьютер. Компьютер считывает сигналы и посылает их на специальный рукав, который носит пациент. Таким образом, нужные мышцы приводятся в действие.

Весь процесс занимает доли секунды. Однако, чтобы добиться такого результата, команде пришлось изрядно потрудиться. Команда технологов сначала выяснила точную последовательность электродов, которая позволяла Беркхарту двигать рукой.

Затем мужчине пришлось проходить несколько месяцев терапию для восстановления атрофированных мышц. Конечным результатом является то, что теперь он может вращать рукой, сжимать её в кулак, а также на ощупь определять, что перед ним находится.

7. Бактерия, которая питается никотином и помогает курильщикам завязать с пагубной привычкой

Бросить курить – это чрезвычайно трудная задача. Любой, кто пытался это сделать, подтвердит сказанное. Почти 80 процентов тех, кто пробовал это совершить с помощью аптечных препаратов, претерпел неудачу.

В 2015 году учёные из научно-исследовательского института Скриппса дают новую надежду желающим бросить. Им удалось выявить бактериальный фермент, который поедает никотин ещё до того, как он успевает добраться до мозга.

Читайте также:10 ужаснейших медицинских практик древности, от которых мы, к счастью, отказались

Фермент принадлежит бактерии Pseudomonas putida. Данный фермент не является новейшим открытием, однако, его только недавно удалось вывести в лабораторных условиях.

Исследователи планируют использовать этот фермент для создания новых методов отказа от курения. Блокируя никотин прежде, чем он достигнет мозга и вызовет производство допамина, они надеются, что они смогут отбить у курильщика желание взять в рот сигарету.

Чтобы стать работоспособной, любая терапия должна быть достаточно стабильной, не вызывая во время активности дополнительных проблем. В настоящее время произведенный в лабораторных условиях фермент ведёт себя стабильно в течение более трёх недель. находясь в буферном растворе.

Тесты с участием лабораторных мышей не показали никаких побочных эффектов. Учёные опубликовали результаты своего исследования в он-лайн версии августовского номера журнала "Американское химическое сообщество".

6. Универсальная вакцина против гриппа

Пептиды – это короткие цепочки аминокислот, которые существует в клеточной структуре. Они выступают в качестве основного строительного блока для белков. В 2012 году учёным, работавшим в университете Саутгемптона, Оксфордском университете и лаборатории вирусологии Ретроскин, удалось выявить новый набор пептидов, найденных у вируса гриппа.

Это может привести к созданию универсальной вакцины против всех штаммов вируса. Результаты были опубликованы в журнале Nature Medicine.

В случае гриппа пептиды на внешней поверхности вируса очень быстро мутируют, что делает их почти недосягаемыми для вакцин и лекарств. Недавно обнаруженные пептиды живут во внутренней структуре клетки и мутируют довольно медленно.

Более того, эти внутренние структуры можно обнаружить в каждом штамме гриппа, начиная от классического и заканчивая птичьим. Для разработки современной вакцины от гриппа требуется около шести месяцев, однако, она не обеспечивает иммунитетом на долгое время.

Тем не менее, возможно, сориентировав усилия на работе внутренних пептидов, создать универсальную вакцину, которая даст долговременную защиту.

Грипп – это вирусное заболевание верхних дыхательных путей, которое поражает нос, горло и лёгкие. Оно может быть смертельно опасным, особенно если заразился ребёнок или пожилой человек.

Штаммы гриппа ответственны за несколько пандемий на протяжении всей истории, самая страшная из которых, - пандемия 1918 года. Никто не знает наверняка, сколько людей погибло от этой болезни, но по некоторым оценкам, 30-50 миллионов человек во всем мире.

Новейшие медицинские достижения

5. Возможное лечение болезни Паркинсона

В 2014 году учёные взяли искусственные, но полностью функционирующие человеческие нейроны и успешно привили их в мозг мышам. У нейронов есть потенциал для лечения и даже вылечивания таких заболеваний, как болезнь Паркинсона.

Нейроны были созданы группой специалистов из института Макса Планка, университетской клиники Мюнстера и университета Билефельда. Учёным удалось создать стабильную нервную ткань из нейронов, перепрограммированных из клеток кожи.

Другими словами, они индуцировали нейронные стволовые клетки. Это метод, который увеличивает совместимость новых нейронов. Спустя шесть месяцев у мышей не развилось никаких побочных эффектов, а имплантированные нейроны отлично интегрировались с их мозгом.

Грызуны продемонстрировали нормальную мозговую деятельность, в результате которой сформировались новые синапсы.

У новой методики есть потенциал, который может дать нейрологам возможность заменить больные, поврежденные нейроны здоровыми клетками, которые в один прекрасный день смогут справиться с болезнью Паркинсона. Из-за неё нейроны, поставляющие допамин, умирают.

На сегодняшний день никакого лечения от этого заболевания нет, но симптомы поддаются лечению. Болезнь, как правило, развивается у людей в возрасте 50-60 лет. При этом мышцы становятся жёсткими, происходят изменения в речи, меняется походка и появляется тремор.

4. Первый в мире бионический глаз

Пигментный ретинит является наиболее распространённым среди наследственных заболеваний глаз. Он приводит к частичной потере зрения, а зачастую и к полной слепоте. К ранним симптомам относится потеря ночного видения и трудности с периферийным зрением.

В 2013 году была создана система протезирования сетчатки Argus II, первый в мире бионический глаз, предназначенный для лечения запущенной стадии пигментного ретинита.

Система Argus II – это пара наружных стёкол, оснащённых камерой. Изображения преобразуются в электрические импульсы, которые передаются электродам, имплантированным в сетчатку глаза пациента.

Эти изображения головным мозгом воспринимаются как световые шаблоны. Человек учится интерпретировать эти паттерны, постепенно восстанавливая зрительное восприятие.

В настоящее время система Argus II пока доступна только на территории США и Канады, но есть планы по её внедрению во всём мире.

Новые достижения в области медицины

3. Обезболивающее, которое работает только за счёт света

Сильную боль традиционно лечат опиоидными препаратами. Основной недостаток в том, что многие такие препараты могут вызывать привыкание, поэтому потенциал для злоупотреблений у них огромен.

А что если учёные смогли бы останавливать боль не используя ничего, кроме света?

В апреле 2015 года неврологи Вашингтонской медицинской школы при университете в Сент-Луисе объявили, что им удалось это сделать.

Путём соединения свето-чувствительного белка с опиоидными рецепторами в пробирке, они смогли активировать опиоидные рецепторы также, как это делают опиаты, но только с помощью света.

Результаты своих опытов они опубликовали он-лайн в журнале Neuron.

Есть надежда, что эксперты смогут разработать способы использования света для облегчения боли при применении лекарств с меньшими побочными эффектами. Согласно исследованиям Эдварда Сиуда (Edward R. Siuda), вполне вероятно, что после дополнительных экспериментов, свет сможет полностью заменить лекарства.

Для тестирования нового рецептора светодиодный чип размером примерно с человеческий волос был имплантирован в мозг мыши, который после этого связали с рецептором. Мышей помещали в камеру, где их рецепторы стимулировали на выработку допамина.

Если мыши уходили из специальной отведённой зоны, то свет выключали и стимулирование останавливалось. Грызуны быстро возвращались на место.

2. Искусственные рибосомы

Рибосома – это молекулярная машина, состоящая из двух субъединиц, которые используют аминокислоты из клеток, чтобы создавать белки.

Каждая из субъединиц рибосом синтезируется в ядре ячейки, а затем экспортируется в цитоплазму.

В 2015 году исследователи Александр Мэнкин (Alexander Mankin) и Майкл Джеветт (Michael Jewett) смогли создать первую в мире искусственную рибосому. Благодаря этому у человечества появился шанс узнать новые подробности о работе этой молекулярной машины.

Она также сможет послужить основой для создания лекарственных препаратов и биологических материалов будущего.

Результаты исследования они опубликовали в электронной версии журнала Science.

Согласно этому документу, искусственная рибосома, называемая "рибо-Т", продолжает функционировать после введении клетки E.coli, даже при отсутствии "диких" рибосом, сохраняя бактерии живыми и демонстрируя их способность к размножению.

В отличие от обычных рибосом рибо-Т не разделяются, что до сих пор считалось неотъемлемой частью белкового синтеза. Рибо-Т учит нас новым аспектам работы рибосомы.

"Наша новая, создающая белок система, обещает расширить генетический код уникальным, преобразующим образом, предоставляя тем самым захватывающие возможности для синтетической биологии и биомолекулярной инженерии", - делится Майкл Джеветт.

1. Двусторонний трансплантат рук

Врачи детской больницы в Филадельфии вошли в историю, когда ранее в текущем году успешно пересадили две донорские кисти рук и предплечья 8-летнему Циону Харви (Zion Harvey). Харви пережил пересадку почки и двойную ампутацию после перенесения в 2-летнем возрасте серьёзной инфекции.

Донорские конечности были куплены в рамках программы некоммерческой организации Gift of Life Donor Program. Хирургическая бригада собрала воедино кости, кровеносные сосуды, нервы, сухожилия и кисти рук во время сложнейшей 10-часовой операции, которая была проведена в июле текущего года.

Таким образом, Харви стал первым ребёнком в мире, прошедшим процедуру по двухсторонней трансплантации рук. В настоящее время мальчик нуждается в ежедневных иммунодепрессантах, а также он проходит физиотерапию, чтобы максимально восстановить функциональность кистей.

Как и в случае с другими рецепиентами донорских органов, Харви будет вынужден до конца жизни принимать лекарственные препараты и проходить терапию, чтобы минимизировать риск отторжения донорской ткани.

Перевод: Баландина Е. А.

http://www.infoniac.ru

Некоторые технологии из области высокотехнологичной медицины кажутся фантастикой. Тем не менее, они уже существуют.

В скором времени люди перестанут стареть, за здоровьем будут следить специальные информационные системы, а все органы можно будет «отремонтировать» или «вырастить» новые. Именно так футурологи представляют себе медицину будущего. Сегодня уже появилось большое количество полезных технологий из мира высокотехнологичной медицины. Представляем вам самые удивительные.

1. Ткань вместо уколов

Швейцарская компания Schoeller Textil AG изобрела инновационную ткань iLoad, которая… заменяет шприцы. Это медицинский текстиль, который, в силу своей губкообразной (на микроуровне) структуры, можно в буквальном смысле наполнять медикаментами. Они, в свою очередь, будут вводиться в организм в процессе трения одежды о кожу. И никаких уколов или других болезненных ощущений!

«Умный» текстиль нужно программировать. Через компьютер регулируется доза препарата и частота его выделения. В нужное время одежда из ткани iLoad «проснется» и сама начнет процесс исцеления.

2. Гель для быстрого заживления костей

Ученые из Джорджии создали удивительный гель, который способствует быстрому сращиванию поломанных костей: ткани срастаются за 2-3 недели. Гель содержит стволовые клетки, которые производят белки, необходимые для «ремонта» — построения новой костной ткани.

Чтобы проверить эффективность геля, ученые проводили эксперименты: наносили его на переломы у мышей. Уже через две недели грызуны полностью восстановили подвижность. Сейчас тестирование проводится на свиньях и овцах. Специалисты рассчитывают, что в будущем их новое средство может быть использовано для лечения людей.

3. Гаджет, заменяющий логопеда

Устройство iTok создал южноамериканский проектировщик Алекс Крамски. iTok — это маленький прибор-анализатор, соединенный с iPhone. Человек вставляет анализатор в рот и произносит слова. iTok анализирует образующиеся воздушные потоки и выдает заключение: в произносимом звуке отсутствует то-то и то-то. Результаты анализа выводятся на экран в виде диаграмм. Таким образом, прибор позволяет отказаться от услуг логопеда для выявления языковых проблем у детей и взрослых.

4. Компьютерная мышка, способная следить за состоянием здоровья пользователя

Компания ASUS предложила пользователям ПК мышку, которая умеет контролировать пульс человека, сидящего за компьютером. В процессе работы прибор передает данные на ПК и сохраняет их на жестком диске. Информацию потом можно отправить своему врачу для анализа и проверки.

5. Оригами-тесты для обнаружения болезней

Исследователи из Университета Техаса в Остине придумали новый способ для диагностики заболеваний на основе… бумаги.

Идея работает по принципу существующих «бумажных» тестов, например, теста на беременность, и расширяет их: сгибание бумаги позволяет обнаруживать более сложные вещества и болезни. В структуру оригами-теста с помощью специальной технологии (фотолитографии) внедрены химические вещества — реагенты. Для анализа нужно поместить слюну (или другой образец биологической субстанции) на бумагу и развернуть тест примерно через 10 минут. Результат интерпретируется в зависимости от того, какой цвет приобрела бумага.

Трехмерный бумажный датчик — это дешевый и простой способ обнаружить сложное заболевание, например малярию или ВИЧ.

6. Контактные линзы, контролирующие уровень сахара в крови

Американские исследователи разработали линзы, способные отслеживать уровень сахара в крови человека. Создание их стало возможным благодаря сочетанию специальных материалов, не раздражающих глаза, и микроэлектроники. Контактные линзы изменяют свой цвет при повышении уровня сахара в крови, поэтому важный для диабетиков показатель могут увидеть не только сами больные, но и их родственники или друзья.

7. Корсет для лечения почек

Команда ученых и дизайнеров из Австрии создала портативный аппарат для гемодиализа (очищение крови от токсических продуктов обмена веществ, которое не могут выполнять почки человека).

Аппарат под названием Mobilysis имеет форму корсета и может включаться как вручную, так и с помощью смартфона. Для пациентов, которые нуждаются в гемодиализе порой несколько раз в неделю, устройство поистине незаменимо.

8. Белье, контролирущее здоровье

Умное белье придумали сотрудники института Арканзаса. Они соединили технологии, применяемые в телефонах, с нанотканями. Электрический бюстгальтер обещает существенно облегчить жизнь докторам, чьи пациентки нуждаются в неизменном присмотре. Больная надевает белье, в которое вмонтированы детекторы, замеряющие главные актуальные характеристики. Данные загружаются по Wi-Fi либо Bluetooth на компьютер.

9. Карманная лаборатория, определяющая ВИЧ

Исследователи из Южной Африки и Южной Кореи разрабатывают Smartscope — устройство на базе телефона, которое могло бы фотографировать и «рассматривать» эталоны крови и оценивать состояние иммунитета человека. Данное изобретение понадобится в регионах, отдаленных от исследовательских лабораторий, где вопрос ВИЧ-инфекции стоит особенно остро.

Smartscope представляет собой маленький микроскоп, который прикрепляется поверх камеры телефона. В микроскоп нужно поместить эталон крови и сфотографировать его. Затем встроенное в телефон приложение займется анализом.

10. High-tech насадки на пальцы

Человеческие пальцы отличаются высокой чувствительностью. Ученые отыскали метод повысить ее еще больше. Секрет кроется в электрических насадках на кончики пальцев: они дают чувство покалывания при прикосновении к предметам.

Джон Роджерс из Института Иллинойса совместно с сотрудниками разработал гибкую электрическую схему на силиконовой базе, которую можно надевать на руку. Когда человек надевает устройство, он получает электротактильную стимуляцию за счет маленького тока. С помощью такой разработки можно было бы, например, создать хирургические перчатки последнего поколения. Это даст возможность оценивать толщину либо структуру тканей во время операции, делая упор на электронные характеристики. Также можно сделать из перчаток электронный скальпель.

Недавно в Москве в центре Digital October прошла онлайн-лекция израильского профессора Зеева Залевского. Она была организована в рамках международного образовательного проекта Knowledge Stream.

Олег Медведев, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой фармакологии МГУ: «Будущее медицины за мощным включением бизнеса!»

Зеев Залевский – один из создателей Kinect(беcконтактный сенсорный игровой контроллер), автор более 50 патентов на различные изобретения. Ученый рассказал о том, что сейчас он и его коллеги занимаются созданием ультратонкого (диаметр менее 0,1 мм) эндоскопа, который практически незаметно проникает в тело человека, получая при этом изображение высокого разрешения. Спектр применения такого эндоскопа очень широк, от обычной гастроскопии до химиотерапии.

Кроме того, Залевский рассказал об устройстве, которое может бесконтактно мерить давление, определять уровень, например, алкоголя или глюкозы в крови. Главное в устройстве — это камера и лазер. Лазер направляют на поверхность кожи. Когда сердце бьется и кровь пульсирует, поверхность кожи тоже «движется», и эти движения ученые соотносят с разными биомедицинскими параметрами.

После лекции российские эксперты высказали свое мнение относительно того, какой будет медицина «в стиле hi-tech» и какие сложности могут возникнуть на пути создания новых чудо-приборов.

Дмитрий Рогаткин, доктор технических наук, зав. лаборатории физико-математических исследований МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского: «Сегодня не созданы системы поверки новых приборов!»

Александр Древаль, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой клинической эндокринологии МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского: «Цель диабетологии – создать искусственную поджелудочную железу!»

http://scientificrussia.ru

Те из нас, кто значительную часть жизни прожил до рубежа веков, привыкли считать наш текущий период времени эдаким отдаленным будущим. Раз уж мы выросли на фильма вроде «Бегущего по лезвию» (в котором действие происходит в 2019 году), нас как-то не очень впечатляет, каким оказывается будущее — во всяком случае с эстетической точки зрения. Да, летающих автомобилей, которые нам постоянно обещали, может не быть никогда. Но в медицине, например, происходят настолько впечатляющие прорывы, что мы уже сейчас стоим на пороге практического бессмертия. И чем дальше в будущее, тем удивительнее перспективы этой сферы.

Замена суставов из биоматериалов

Технологии замены суставов и костей прошли долгий путь за последние десятилетия, части на пластиковой и керамической основе взяли верх над металлическими частями, а новейшее поколение искусственных костей и суставов заходит еще дальше: их будут делать из биоматериалов, чтобы они практически слились с телом.

Это стало возможным, конечно же, благодаря 3D-печати (к этой теме мы будем возвращаться неоднократно). Хирурги главного госпиталя Саутгемптона в Великобритании изобрели технику, с помощью которой имплант бедра пожилого пациента удерживается на месте с помощью «клея», изготовленного из собственных стволовых клеток пациента. Кроме того, профессор Университета Торонто Боб Пиллиар вывел процесс на новый уровень, создав импланты нового поколения, которые на самом деле имитируют кость человека.

Используя процесс, который связывает компонент кости на замену (с применением ультрафиолетового света) в невероятно сложные структуры с чрезвычайной точностью, Пиллиар и его команда создает крошечную сеть каналов и траншеек, по которым перевозятся питательные вещества в самом импланте.

Выращенные костные клетки пациента затем распределяются по этой сети, замыкая кость с имплантом. Со временем компонент искусственной кости растворяется, а выросшие естественным образом клетки и ткани сохраняют форму импланта.

Крошечный кардиостимулятор

С момента имплантации первого кардиостимулятора в 1958 году, эта технология, конечно, значительно улучшилась. Впрочем, после гигантских скачков в развитии в 1970-х, в середине 80-х все как-то застопорилось. Компания Medtronic, которая создала первый кардиостимулятор, работающий на батарейке, выходит на рынок с устройством, которое может произвести такую же революцию в области кардиостимуляторов, как и ее первое устройство. Оно размером с витаминку и не требует хирургического вмешательства.

Эта новая модель вводится через катетер в паху (!), крепится к сердцу маленькими зубцами и поставляет необходимые регулярные электрические импульсы. В то время как обычные кардиостимуляторы, как правило, требуют сложного хирургического вмешательства, создания «кармашка» для устройства рядом с сердцем, крошечная версия существенно упрощает эту процедуру и снижает частоту осложнений на 50%: 96% пациентов не выявляли никаких признаков осложнений.

И хоть Medtronic вполне может быть первым на этом рынке (имея полученное одобрение FDA), другие крупные производители кардиостимуляторов разрабатывают конкурентные устройства и не собираются оставаться за пределами рынка, годовой объем которого составляет 3,6 миллиарда долларов. Medtronic начала разработку крошечных спасителей в 2009 году.

Глазной имплант от Google

Вездесущий провайдер поисковой системы и мировой гегемон Google, похоже, планирует интегрировать технологии в каждый аспект нашей жизни. Впрочем, стоит признать, что вместе с кучей хлама Google выдает на-гора и стоящие идеи. Одно из последних предложений Google может как изменить мир, так и превратить его в кошмар.

Проект, который известен как Google Contact Lens, представляет собой контактную линзу: имплантируясь в глаз, она заменяет естественный хрусталик глаза (который разрушается в этом процессе) и приспосабливается, исправляя плохое зрение. Линза крепится к глазу с помощью того же материала, который используется при производстве мягких контактных линз, и имеет множество практических медицинских применений — вроде считывания кровяного давления пациентов с глаукомой, уровней глюкозы у пациентов с диабетом или беспроводного обновления с учетом ухудшений зрения пациента.

В теории, искусственный глаз Google может полностью восстановить зрение. Конечно, это еще не камера, которая имплантируется прямо вам в глаза, но поговаривают, что к этому все идет. Кроме того, непонятно, когда линза появится на рынке. Но патент был получен, а клинические испытания подтвердили возможность процедуры.

Искусственная кожа

За последние десятилетия достижения в области создания искусственной кожи явили нам существенный прогресс, но два недавних прорыва из совершенно разных областей могут открыть новые направления для исследований. Ученый Роберт Лангер из Массачусетского технологического института разработал «вторую кожу», которую назвал XPL («сшитый полимерный слой»). Невероятно тонкий материал имитирует упругую молодую кожу — этот эффект проявляется мгновенно при создании, но теряет силу примерно через день.

А вот профессор химии Чао Вонг из Калифорнийского университета в Риверсайде работает над еще более футуристическим полимерным материалом: который может самовосстанавливаться от повреждений при комнатной температуре и пронизан крошечными металлическими частицами, которые могут проводить электричество, для лучших измерений. Профессор уверяет, что не пытается создать кожу для супергеров, но признает, что является большим фанатом Росомахи и пытается привнести научную фантастику в настоящий мир.

Что примечательно, некоторые самовосстанавливающиеся материалы уже появились на рынке — например, самовосстанавливающееся покрытие телефона LG Flex, которое Вонг приводит в качестве примера возможного применения таких технологий в будущем. Короче говоря, этот чувак действительно пытается создать супергероев.

Импланты мозга, восстанавливающие двигательные способности

Двадцатичетырехлетний Ян Буркхарт пережил ужасную аварию в возрасте девятнадцати лет, которая парализовала его от груди до пальцев ног. В течение последних двух лет он работал с докторами, которые настраивали и экспериментировали с устройством, имплантированным в его мозг — микрочипом, который считывает электрические импульсы мозга и переводит их в движение. Хоть устройство и далеко от совершенства — его можно использовать только в лаборатории, когда имплант подключен к компьютеру с помощью рукава на руке — оно позволило пациенту свинтить крышку с бутылки и даже поиграть в видеоигру.

Ян признает, что может и не получить выгоду от этих технологий. Он делает это больше чтобы доказать возможность концепции и показать, что его конечности, разъединенные с мозгом, можно заново к нему подключить с помощью посторонних средств.

Впрочем, вполне вероятно, что его помощь хирургии головного мозга и эксперименты, которые проводят по три раза в неделю, окажут огромную поддержку в продвижении этой технологии для будущих поколений. Хотя подобные процедуры использовались для частичного восстановления движений обезьян, это первый пример успешного преодоления нервного разъединения, которое вызывает паралич у человека.

Биоабсорбируемые трансплантаты

Стенты — сетчатые полимерные трубки, которые вставляются хирургическим путем в артерии, препятствуя их блокированию — сущее зло, которое приводит к осложнениям у пациента и демонстрируют умеренную эффективность. Потенциал осложнений, особенно у молодых пациентов, делает результаты недавнего исследования с участием биоабсорбируемых сосудистых трансплантатов весьма перспективными.

Процедура называется эндогенное восстановление тканей. Давайте простыми словами: в случае с молодыми пациентами, которые родились без некоторых необходимых соединений в сердце, врачи смогли создать эти соединения, используя продвинутый материал, который выступает в качестве «лесов», позволяя телу копировать его структуру с помощью органических материалов, а сам имплант впоследствии растворяется. Исследование было ограниченным, с участием всего пятерых молодых пациентов. Но все пятеро выздоровели без каких-либо осложнений.

Хотя эта концепция не нова, новый материал (состоящий из «супрамолекулярных биоабсорбируемых полимеров, изготовленных с использованием проприетарной технологии электропрядения») представляет собой важный шаг вперед. Стенты предыдущего поколения состояли из других полимеров и даже металлических сплавов и выдавали смешанные результаты, что привело к медленному принятию этого метода лечения во всем мире.

Хрящ из биостекла

Еще одна 3D-печатная полимерная конструкция может произвести революцию в методах лечения весьма изнурительных заболеваний. Группа ученых из Имперского колледжа Лондона и Университета Милано-Бикокка создали материал, который назвали «биостеклом»: комбинацию кремний-полимера, имеющую прочные и гибкие свойства хряща.

Биостеклянные импланты напоминают стенты, о которых мы говорили выше, но делаются из совершенно другого материала для совершенно другого применения. Одним из предложенных использований таких имплантов является выстраивание лесов для поощрения естественного выращивания хряща. Также они обладают саморегенерацией и могут восстанавливаться, если связи будут разорваны.

Несмотря на то, что первым испытанием метода будет замена межпозвоночного диска, другая — постоянная — версия импланта находится в стадии разработки для лечения травм колена и других травм в районах, где хрящ уже не отрастить. 3D-печать делает импланты более дешевыми и доступными в производстве и еще более функциональными, чем другие импланты этого типа, которые доступны нам в настоящее время и, как правило, выращиваются в лаборатории.

Самовосстанавливающиеся полимерные мышцы

Чтобы не отставать от коллег, стэнфордский химик Ченг-Хи Ли в поте лица работает над материалом, который может быть строительным блоком для фактической искусственной мышцы, которая может превзойти в качествах наши хилые мускулы. Его соединение — подозрительно органическое соединение кремния, азота, кислорода и углерода — способно растягиваться до 40-кратной своей длины, а после возвращаться в нормальное положение.

Также оно может восстанавливаться от проколов за 72 часа и заново закрепляться после разрывов, вызванных железной «солью» в компоненте. Правда, для этого части мышцы нужно поместить рядом. Куски пока не ползут друг к другу. Пока.

На текущий момент единственным слабым местом этого прототипа является его ограниченной электропроводность: при воздействии электрического поля вещество увеличивается всего на 2%, в то время как настоящие мышцы — на 40%. Это должно быть преодолено в кратчайшие сроки — и тогда Ли, ученые с биостеклянными хрящами и доктор Росомаха смогут собраться вместе и обсудить, что делать дальше.

Призрак сердца

Этот метод, который изобрел Дорис Тейлор, директор регенеративной медицины в Техасском институте сердца, не сильно отличается от упомянутых выше 3D-печатных биополимеров и прочего. Метод, который доктор Тейлор уже продемонстрировал на животных — и готов продемонстрировать на людях — совершенно фантастический.

Если коротко, сердце животного — свиньи, например — замачивается в химической ванне, которая разрушает и высасывает все клетки, кроме белка. Остается пустой «призрак сердца», который затем можно наполнить собственными стволовыми клетками пациента.

Как только необходимый биологический материал оказывается на месте, сердце подключается к устройству, которое заменяет искусственную систему кровообращения и легкие («биореактор»), пока не станет функционировать как орган и его можно будет пересадить пациенту. Этот метод Тейлор успешно продемонстрировал на крысах и свиньях.

Этот же метод имел успех и с менее сложными органами вроде мочевого пузыря и трахеи. Впрочем, процесс далек от совершенства, но когда его достигнет, очереди пациентов, ожидающих сердца для пересадки, могут прекратиться полностью.

Инъекция мозговой сети

Наконец у нас есть передовая технология, способная быстро, просто и совершенно опутать мозг сетью с помощью одной инъекции. Исследователи из Гарвардского университета разработали электропроводящую полимерную сеть, которая буквально впрыскивается в мозг, где проникает в его закоулки и сливается с веществом мозга.

Пока что сеть, состоящая из 16 электрических элементов, была пересажена в мозг двух мышей на пять недель без иммунного отторжения. Исследователи предсказывают, что крупномасштабное устройство такого плана, состоящее из сотен подобных элементов, может активно контролировать мозг до каждого отдельного нейрона в ближайшем будущем и пригодится при лечении неврологических расстройств вроде болезни Паркинсона и инсульта.

В конце концов, это исследование может привести ученых к более глубокому пониманию высших когнитивных функций, эмоций и других функций мозга, которые в настоящее время остаются непонятными.

10 впечатляющих примеров медицины будущего Илья Хель

http://hi-news.ru