10 medische technologieën die de toekomst vorm kunnen geven

Het spreekt voor zich dat onze samenleving sneller beweegt dan ooit tevoren. Naarmate de medische technologie met ongekende snelheid en nauwkeurigheid toeneemt, blijven velen van ons achter in de daaruit voortvloeiende stofstorm van verouderde procedures die slechts decennia geleden gewoon waren. Maar als we opkijken en in de nabije toekomst kijken, zien we het begin van een hele nieuwe wereld van medische behandelingen die de artsen van gisteren zich niet eens konden voorstellen. Hier zijn 10 medische technologieën die de toekomst goed kunnen vormgeven.

10

Anti-bloedende gel

Meestal komt een medische vooruitgang voort uit jarenlang onderzoek met hoog budget. Soms is het een puur toeval. En soms zal een klein team van pioniers naar voren treden met een echt innovatieve ontdekking. Dat is het geval met Joe Landolina en Isaac Miller en hun Veti-Gel, een crème-achtige substantie die een wond onmiddellijk zal afsluiten en het stollingsproces zal starten.

De anti-bloedende gel creëert een synthetisch raamwerk dat de extracellulaire matrix nabootst, een ontzettend benoemde natuurlijke substantie die cellen in het lichaam helpt samen te groeien. Hier is een video van de gel in actie (waarschuwing, het is tamelijk verdomd). In de video wordt varkensbloed in een stuk varkensvlees doorgesluisd. Wanneer het varkensvlees wordt gesneden, begint het onmiddellijk te bloeden, maar stopt dan het moment waarop Veti-Gel wordt aangebracht.

In andere tests gebruikte Landolino de gel om het bloeden op de halsslagader van een rat te stoppen, evenals een levende lever die was gesneden. Als dit product commercieel wordt, kan het miljoenen levens redden, vooral in gevechtszones.

9

Magnetische levitatie

Kunstlongweefsel gegroeid met magnetische levitatie: het klinkt als iets uit science fiction, en dat was het tot nu toe. In 2010 gingen Glauco Souza en zijn team op zoek naar een manier om realistisch menselijk weefsel te maken met behulp van nanomagneten, waardoor in laboratoria gekweekt weefsel boven een voedingsoplossing kon zweven.

Het resultaat was het meest realistische synthetisch gegroeide orgaanweefsel dat ooit is gegroeid. Doorgaans wordt in een laboratorium gekweekt weefsel gecreëerd in een petrischaal, maar door het weefsel op te tillen kan het in een 3D-vorm groeien, waardoor meer complexe cellagen mogelijk zijn. Dat 3D-groeipatroon is een meer perfecte simulatie van de manier waarop cellen in het menselijk lichaam groeien, wat betekent dat dit een enorme stap voorwaarts is in het creëren van kunstmatige organen die in mensen kunnen worden getransplanteerd.

8

Kunstmatige celimicry

Het is duidelijk dat de richting van medische technologie meer neigt naar het reproduceren van menselijk weefsel buiten het lichaam, waardoor we "reserveonderdelen" kunnen creëren, om zo te zeggen. Als een orgel niet werkt, kunnen we het gewoon vervangen door een nieuw, vers van de lopende band. Nu gaat dat idee over naar het cellulaire niveau met een gel die de werking van specifieke cellen nabootst.

Het materiaal wordt gevormd in trossen die slechts 7,5 miljardsten van een meter breed zijn - ter vergelijking is dat ongeveer vier keer zo breed als een dubbele DNA-helix. Cellen hebben hun eigen type skelet, bekend als een cytoskelet, dat is gemaakt van eiwitten. De synthetische gel zal de plaats innemen van dat cytoskelet in een cel, en wanneer het wordt toegepast op, zeg, een wond, vervangt het cellen die verloren of beschadigd waren. In praktische zin zou het werken als een klein, klein rioolrooster. Vloeistoffen kunnen door de cel gaan, waardoor de wond door kan gaan met genezing, maar het kunstmatige skelet voorkomt dat bacteriën door de vloeistof gaan.

7

Hersencellen uit urine

In een zin die we niet vaak zullen gebruiken, hebben onderzoekers plassen omgezet in menselijke hersencellen. Bij het Guangzhou Institute of Biomedicine en Health in China hebben biologen afvalcellen uit urine verwijderd en aangepast met behulp van retrovirussen om progenitorcellen te maken, die het lichaam gebruikt als de bouwstenen voor hersencellen. Het meest waardevolle voordeel voor deze methode is dat de gecreëerde nieuwe neuronen geen tumoren hebben veroorzaakt in een van de muizen die voor het testen werden gebruikt.

Zie, embryonale stamcellen zijn in het verleden hiervoor gebruikt, maar een van hun bijwerkingen was dat ze meer kans hadden om tumoren te ontwikkelen na transplantatie. Maar na slechts een paar weken waren de cellen op basis van plasjes al begonnen te vormen in neuronen zonder absoluut ongewenste mutaties.

Het voor de hand liggende medische voordeel van het krijgen van cellen uit urine is dat het gratis beschikbaar is en dat wetenschappers kunnen werken aan de ontwikkeling van neuronen die afkomstig zijn van dezelfde persoon, waardoor de kans groter wordt dat ze door het lichaam worden geaccepteerd.

6

Elektrisch ondergoed

We weten, we weten het, maar horen ons - elektrisch ondergoed kan echt duizenden levens redden. Kijk, wanneer een patiënt dagen, weken of maanden in een ziekenhuisbed ligt, kunnen ze bedzweren ontwikkelen - open wonden gevormd door een gebrek aan circulatie en samengeperste huid. En geloof het of niet, bedwonden kunnen dodelijk zijn. Ongeveer 60.000 mensen sterven elk jaar aan de zweren in het bed en de daaruit voortvloeiende infecties, waardoor $ 12 miljard uit de Amerikaanse medische industrie wordt afgevoerd.

Ontwikkeld door de Canadese onderzoeker Sean Dukelow, leveren de elektrische onderbroeken, genaamd Smart-E-Pants, om de tien minuten een kleine elektrische lading. Het effect is hetzelfde als wanneer de patiënt alleen beweegt - het activeert de spieren en verhoogt de bloedsomloop in dat gebied, en elimineert effectief de zweren in het bed, waardoor levens worden gered.

5

Pollenvaccins

Bloemstuifmeel is een van de meest voorkomende allergenen in de wereld en het is zo effectief in wat het doet door de manier waarop stuifmeel wordt gebouwd. De buitenste schil van stuifmeel is ongelooflijk sterk, sterk genoeg om bestand te zijn tegen de desintegrerende kracht van het menselijke spijsverteringsstelsel. En dat is meer dan de meeste vaccins kunnen zeggen: de meeste vaccins worden geïnjecteerd omdat ze maagzuur niet kunnen verdragen wanneer ze oraal worden ingenomen. Het vaccin breekt af en wordt nutteloos.

Maar zet de twee bij elkaar en je hebt een match gemaakt in het laboratorium voor medische wetenschappen in de hemel.Onderzoekers van Texas Tech University zijn op zoek naar manieren om stuifmeel te gebruiken als middel om levensreddende vaccins te leveren aan soldaten die in het buitenland zijn gestationeerd. De hoofdonderzoeker van het project, Harvinder Gill, heeft als doel in pollen te breken om de allergenen te verwijderen en vervolgens een vaccin in de lege ruimte te injecteren die achterblijft. Onderzoek als dit zou de manier waarop vaccins en medicijnen aan mensen kunnen worden gegeven, sterk veranderen.

4

Gedrukte botten

Denk aan de dagen dat je je arm zou breken en dan een cast zou moeten dragen gedurende weken terwijl het bot natuurlijk zichzelf genas? Het lijkt erop dat die dagen achter de rug zijn. Met behulp van 3D-printers hebben onderzoekers van de Washington State University een hybride materiaal ontwikkeld dat dezelfde eigenschappen heeft - dezelfde sterkte en flexibiliteit - als echt bot.

Dit "model" kan dan op de plek van de breuk in het lichaam worden geplaatst, terwijl het echte bot als een steiger omhoog groeit en eromheen groeit. Zodra het proces is voltooid, valt het model uit elkaar. De printer die ze gebruiken, is een ProMetal 3D-printer-consumententechnologie die beschikbaar is voor iedereen met voldoende geld. Het was het materiaal voor de botstructuur dat het echte probleem was, maar ze hebben een formule gemaakt die een combinatie van zink, silicium en calciumfosfaat gebruikt, die goed werkt, zelfs dat het hele proces al is uitgevoerd met succes getest bij konijnen. Wanneer het botmateriaal werd gecombineerd met stamcellen, groeide het natuurlijke bot veel sneller terug dan normaal.

Het echte voordeel van deze technologie is dat, praktisch gezien, elk weefsel - zelfs volledige organen - kan worden gekweekt met 3D-printers als we eenmaal de juiste combinatie van uitgangsmaterialen hebben.

3

Hersenschadeherstel

Het brein is een delicaat orgaan en zelfs een klein trauma kan blijvende effecten hebben als het op de verkeerde plek wordt gebotst. Voor mensen met traumatisch hersenletsel is uitgebreide revalidatie vrijwel de enige hoop om weer een normaal leven te leiden. Als alternatief kunnen ze gewoon een zap op de tong krijgen.

Je tong is verbonden met het zenuwstelsel via duizenden zenuwclusters, waarvan sommige direct in de hersenen leiden. Op basis hiervan stimuleert de Portable NeuroModulation Stimulator, of PoNS, specifieke zenuwgebieden op de tong om de hersenen hopelijk te richten op het repareren van de zenuwen die beschadigd zijn. En tot nu toe werkt het. Patiënten die met dat type neuromodulatie werden behandeld, vertoonden al na een week een enorme verbetering. Eerlijke waarschuwing, je zou hersenschade kunnen krijgen door alleen maar die link te lezen.

Afgezien van stomp trauma, kan het PoNS op een bruikbare manier worden gebruikt om de hersenen van alles te herstellen, inclusief alcoholisme, Parkinson, beroertes en multiple sclerose.

2

Menselijk aangedreven uitrusting

Soms heeft een nieuwe innovatie niet noodzakelijk de vorm die u verwacht. De meesten van ons denken aan baanbrekende nieuwe procedures of geneeswijzen voor kanker, maar dit voorbeeld laat zien dat buiten de kaders denken een wereld van verschil kan maken.

Pacemakers worden nu gebruikt door ongeveer 700.000 mensen om het ritme van hun harten te regelen. Maar na zeven jaar of zo, is het apparaat zonder sap, wat aanleiding geeft tot vervanging door een dure chirurgische ingreep. Welnu, wetenschappers van de Universiteit van Michigan hebben dat probleem misschien opgelost door een manier te ontwikkelen om elektriciteit te gebruiken uit de beweging van een kloppende hartelektriciteit die dan een pacemaker kan voeden.

Voor het weghalen van laboratoriumtests die overweldigend positieve resultaten opleverden, is Dr. Amin Karami klaar om zijn apparaat te proberen - gemaakt van materialen die elektriciteit creëren wanneer ze van vorm veranderen - op een levend menselijk hart. Als de test werkt, kan deze niet alleen de pacemakerindustrie revolutioneren, maar ook de medische wetenschap als geheel door gebruik te maken van door de mens opgewekte elektriciteit om een ​​reeks medische apparaten van stroom te voorzien. Dit apparaat oogst bijvoorbeeld elektriciteit uit de trillingen van het binnenoor en gebruikt het om een ​​kleine radio aan te sturen.

1

DNA Legos

DNA werkt als de instructies voor het leven, en vertelt cellen wat ze moeten doen. Verander de structuur en het bericht verandert. DNA wordt vaak de bouwstenen van het leven genoemd, maar ingenieurs van Harvard maken die uitdrukking nu een beetje meer letterlijk. Ze gebruiken DNA als bouwstenen - lego's met nano-afmetingen - om structuren te bouwen.

Het Lego-beeld was er een die werd aangemoedigd door Peng Yin, de hoofdonderzoeker van het project, omdat het de technici hielp visualiseren wat ze aan het creëren waren. En de vergelijking stopte daar niet - DNA is in principe gecodeerd met vier verschillende letters - A, T, G en C. Wanneer DNA combineert, maakt G verbinding met C en A maakt verbinding met T. Altijd. Dus creëerden ze een DNA-streng die twee van elke letter bevatte, zoals de pinnen van een Legoblokje. Maak ze samen en u kunt alles bouwen.

Het concept neemt de biologiewereld stormenderhand, en de mogelijkheden zijn eindeloos. Het Harvard-team creëerde een genetisch exemplaar van een 284-pagina's tellend boek door het in binair te vertalen en associeerde vervolgens de enen en nullen van het binaire getal met de A, T, G, C-structuur van DNA. De resulterende DNA-streng kan door iedereen worden gedecodeerd om de volledige tekst van het boek te krijgen.

Deze onderzoekers in Oxford bouwden een DNA-robot die instructies opvolgt en een hele andere wereld van medisch-gerelateerd potentieel opent.

Andrew Handley

Andrew is een freelance schrijver en de eigenaar van de sexy, sexy HandleyNation Content Service. Wanneer hij niet schrijft, is hij meestal wandelen of rotsklimmen, of gewoon genieten van de frisse lucht uit North Carolina.