Metmenų greitis iki biotechnologijų utopijos: 5 šaunūs medicinos pasiekimai

Žmonės gyvena ilgiau nei bet kada, daugiausia dėl medicinos technologijų proveržio. Tačiau įdomu tai, kad daugelyje naujausių gelbėjimo programų yra technologija, kuri taip pat gali būti naudojama mūsų kasdieniniame gyvenime. Tokie patobulinimai priartina mūsų prietaisus prie širdies - pažodžiui - taip pat mūsų akis, odą ir kitus organus. Taip yra todėl, kad biotechnologijos arba technologijų integracija į žmogaus kūną tampa vis įprastesnės. Šių pažangų pritaikymas kitoms programoms yra tik natūralus technologinių atradimų tęsinys. Pažvelkime į penkis pokyčius, kurie, atrodo, nėra mokslinė fantastika, bet juda link medicininės realybės - ir už jos ribų. (Jei norite sužinoti dar vieną įdomų skaitymą, žiūrėkite „Astounding Sci-Fi“ idėjas, kurios pasirodė tikros (ir kai kurias, kurios nepatiko).

Bioniniai akiniai

Bioninių akinių laukas sparčiai auga. Kelios įmonės kuria ir išbando „išmaniuosius“ kontaktinius lęšius. Pavyzdžiui, Vašingtono universiteto tyrėjai siekia objektyvo, kuris stebės cukriniu diabetu sergančių asmenų cukraus kiekį kraujyje, taip pat ieškos įspėjamųjų glaukomos požymių.

Be stebėjimo, šie išmanieji lęšiai naudoja mažyčius šviesos diodus, kad skaitmeninė informacija būtų rodoma tiesiogiai dėvėtojui, naudojant tą pačią papildytą realybę, kurią naudoja kai kurie išmanieji telefonai, kad skaitmeniniai duomenys būtų pritaikyti realaus pasaulio vaizdams. Potencialą lengva įsivaizduoti; naudodamiesi šia technologija, mes galime ne tik patikrinti el. paštą ir skaityti tekstinius pranešimus naudodami savo kontaktus, bet ir gauti informaciją apie svarbius sveikatos žymenis, pvz., cukraus kiekį kraujyje. (Tai šiek tiek skamba kaip kitas „Google“ akinių matmuo!)

Nenuostabu, kad „Microsoft Research“ sujungė komandą su Vašingtono universitetu, kad paspartintų šio produkto, šiuo metu vadinamo „Smart Lens“, plėtrą. Bendrovė planuoja išleisti šiuos patobulintus objektyvus „kai tik viskas bus paruošta“.

Savaime gydanti oda

Oda yra didžiausias žmogaus kūno organas; tai taip pat yra pats atspariausias. Mūsų oda suteikia apsauginį barjerą mūsų subtiliems vidiniams komponentams. Tai jautrus slėgiui, leidžiantis patirti pojūčius, pradedant nuo lengviausio prisilietimo ir baigiant skausmu, be to, jis yra labai efektyvus gydant save. Atkurti buvo labai sunku, nors galimybė sintetiniu būdu atkurti odą reikštų medicinos potencialo nuošliaužą ir daugelį kitų sričių.

Stanfordo universiteto tyrėjų dėka sintetinė pakaitinė oda tapo realybe. Komanda sukūrė medžiagą, pagamintą iš specialios rūšies polimero plastiko ir nikelio nanodalelių, kuri yra jautri slėgiui ir yra lanksti. Tai taip pat patvarus ir gali išgydyti save. Atliekant bandymus, medžiagą perpjovus per pusę, o po to suspaudus atgal, ji per pirmąsias sekundes atgavo 75 procentus savo pradinio stiprumo. Suskaidytas kūrinys buvo atkurtas beveik 100 procentų maždaug po 30 minučių.

Akivaizdus šios technologijos panaudojimas yra protezavimo prietaisuose. Kadangi ši sintetinė oda yra jautri slėgiui ir gali aptikti tokius dalykus kaip rankos paspaudimai ir lankstymas, sintetinės odos užtepimas ant galūnių protezavimo atveria galimybę sukurti kur kas realesnę ranką, ranką ar koją. Medžiaga taip pat gali būti naudojama kuriant savaime gyjančius elektroninius prietaisus, tokius kaip išmanieji telefonai, planšetiniai kompiuteriai ir nešiojamieji kompiuteriai. (Norėdami rasti daugiau pažangų, skaitykite 6 „Nešiojami prietaisai“.)

Savaime įkraunami vidiniai komponentai

Keletą dešimtmečių širdies stimuliatorius pratęsė ir pagerino širdies problemų turinčių žmonių gyvenimą. Vienas iš nedaugelio šio įrenginio trūkumų yra tas, kad jam veikti reikia akumuliatoriaus. Kaip ir visos baterijos, tie, kuriuos maitina širdies stimuliatoriai, turi ribotą gyvenimą, o tai reiškia, kad vartotojams turi būti atlikta operacija, kai baterija miršta. Tačiau Kalifornijos technologijos instituto ir Prinstono universiteto inžinieriai sukūrė medžiagą, kuri galėtų panaikinti širdies stimuliatoriaus baterijos pakeitimo operacijos poreikį - ir dar daugiau.

Komanda įdėjo silikono gumos lakštus su keramikiniais nanoribonais iš švino cirkonato titanato (PZT), labai efektyvios pjezoelektrinės medžiagos. Gautas guminis lakštas sukuria jėgą judesio metu, sugaudamas 80 procentų mechaninės energijos ir paversdamas ją elektra, kurią gali naudoti širdies stimuliatorius. Jei ši medžiaga naudojama širdies stimuliatoriuose, ji gali išlaikyti prietaisų įkrovimą neribotą laiką, tiesiog kvėpuodama.

Nors nors vienas mažas lapas gali stimuliuoti širdies stimuliatorių, didesni medžiagos lakštai turi dar didesnį energijos potencialą. Juos būtų galima įsidėti į batus ir naudoti mobiliesiems telefonams įkrauti einant ar bėgant. Jie netgi galėtų panaudoti transporto priemonės pakabos sistemos judėjimą ir išlaikyti akumuliatorių įkrautą, suteikdami neišsenkamą maitinimo šaltinį būsimiems elektromobiliams.

Savaime gydantys paviršiai

Nanotechnologijos vaidina didelę reikšmę biologinėje pažangoje. Pvz., MIT mokslininkai sukūrė nanodalelių klijus, pagrįstus mažais plaukeliais, dengiančiais gekonų pėdas. Ši medžiaga leidžia mažiems driežams prilipti prie paviršių, tačiau mokslininkai mano, kad ji taip pat galėtų būti naudojama žaizdoms uždengti ir galbūt net užtaisyti vidines skylutes, pavyzdžiui, tas, kurias sukelia skrandžio opos. Ši medžiaga yra visiškai atspari vandeniui ir gali būti naudojama ir elektroniniams prietaisams apsaugoti. (Norėdami daugiau sužinoti apie nanotechnologijas, skaitykite Nanotechnologijos: Didžiausia maža naujovė technikoje.)

Ateities vežimėlis

O kaip su protingu vežimėliu? Taip pat MIT tyrėjai sukūrė vežimėlį, kuris priima balso komandas ir sužino apie jo aplinką. Autonominė kėdė kuria navigacijos žemėlapius naudodama „Wi-Fi“ signalus. Akivaizdu, kad toks prietaisas būtų didelis progresas žmonėms su negalia. O, galbūt, pagaliau pasieksime tuos balsu pažymėtus automobilius, apie kuriuos mes visi svajojome.

Biotechnologijų proveržiai

Medicinos pažanga plėtojama stulbinančiu greičiu. Tyrinėtojai ir inžinieriai, pradedant nuo pūvančių mikrobų, kurie valo jūsų dantis, ir raketomis varomų ginklų, galinčių suteikti protezą galūnėms, vis labiau priartėja prie bioninės utopijos. Be abejo, reikia laiko, kad daugelis šių pažangų patektų į rinką. Vis dėlto mokslas vis artėja prie mokslinės fantastikos ir, nors ne visos fantastikos prognozės apie ateitį yra teigiamos, medicina yra ta sritis, kur, atrodo, ateitis čia negali patekti pakankamai greitai.