Hitrost osnove za biotehnološko utopijo: 5 kul medicinskih napredkov

Ljudje živijo dlje kot kdaj koli prej, v veliki meri zaradi preboja medicinske tehnologije. Zanimivo pa je, da številne najnovejše aplikacije, ki rešujejo življenje, vsebujejo tehnologijo, ki jo je mogoče uporabiti tudi v našem vsakdanjem življenju. Takšni napredki, ki naše naprave vedno bolj približajo naše srce - dobesedno - pa tudi našim očem, koži in drugim organom. To je zato, ker postaja biotehnologija ali povezovanje tehnologije s človeškim telesom vse bolj običajna. Umestitev teh napredkov v druge aplikacije je naravni podaljšek tehnološkega odkritja. Tu je pogled na pet dogodkov, ki se zdijo naravni izven znanstvene fantastike, vendar se pomikajo proti medicinski resničnosti - in naprej. (Za še eno zanimivo branje si oglejte presenetljive ideje Sci-Fi, ki so se uresničile (in nekatere, ki niso).

Bionska očala

Polje bioničnih očal hitro raste. Več podjetij razvija in preizkuša "pametne" kontaktne leče. Na primer, raziskovalci z univerze v Washingtonu si prizadevajo za lečo, ki bo spremljala raven sladkorja v krvi za diabetike, pa tudi iskanje opozorilnih znakov glavkoma.

Poleg spremljanja ti pametni objektivi uporabljajo drobne LED diode za prikaz digitalnih informacij neposredno uporabniku, z enako razširjeno resničnostjo, kot jo uporabljajo nekateri pametni telefoni za prikrivanje digitalnih podatkov na slike iz resničnega sveta. Potencial je enostavno predvideti; s to tehnologijo morda ne bomo mogli samo preverjati e-pošte in brati besedilnih sporočil s svojimi stiki, temveč bomo dobili posodobitve o pomembnih označevalcih zdravja, kot je krvni sladkor. (Sliši se nekako kot naslednja dimenzija Googlovih očal!)

Ni presenetljivo, da se je Microsoft Research z Univerzo v Washingtonu združil za napredek pri razvoju tega izdelka, ki se trenutno imenuje Smart Lens. Podjetje načrtuje, da bodo te izboljšane leče izdale "takoj, ko bo vse pripravljeno."

Samoozdravljiva koža

Koža je največji organ človeškega telesa; je tudi najbolj odporen. Naša koža nudi zaščitno pregrado za občutljive notranje sestavine. Je občutljiv na pritisk, kar nam omogoča, da občutimo občutke, ki segajo od najlažjega dotika do bolečine in je zelo učinkovit pri samem celjenju. Tako je bilo zelo težko razmnoževati, čeprav bi sposobnost sintetičnega razmnoževanja kože prinesla velik potencial medicine in mnogih drugih področij.

Zahvaljujoč raziskovalcem na univerzi Stanford je sintetična nadomestna koža postala resničnost. Ekipa je razvila material, narejen iz posebne vrste polimerne plastike in nikljevih nanodelcev, ki je hkrati občutljiv na pritisk in prožen. Je tudi trpežna - in se zna sama zdraviti. Pri testiranju so material, ko so ga prerezali na pol in ga nato stisnili nazaj, v prvih nekaj sekundah ponovno pridobili 75 odstotkov svoje prvotne trdnosti. Po približno 30 minutah so cepljeni kos povrnili na skoraj 100 odstotkov.

Ena očitna uporaba te tehnologije je v protetičnih napravah. Ker je ta sintetična koža občutljiva na pritisk in je sposobna zaznati stvari, kot so stiskanje rok in gibanje, nanašanje sintetične kože na protetične okončine odpira možnost ustvarjanja veliko bolj realistične protetične roke, roke ali noge. Gradivo bi lahko uporabili tudi za ustvarjanje samozdravilnih elektronskih naprav, kot so pametni telefoni, tablice in prenosni računalniki. (Za več napredkov glejte 6 hladnih nosljivih naprav.)

Notranji polnjenje notranjih komponent

Spodbujevalnik že nekaj desetletij podaljšuje in izboljšuje življenje ljudi s težavami s srcem. Ena redkih pomanjkljivosti te naprave je, da za delovanje potrebuje baterijo. Kot vse baterije imajo tudi takšni, ki imajo spodbujevalnike moči omejeno življenjsko dobo, kar pomeni, da morajo uporabniki prestati operacijo, ko baterija izgine. Vendar pa so inženirji na kalifornijskem tehnološkem inštitutu in univerzi Princeton razvili material, ki bi lahko izbrisal potrebo po operaciji zamenjave baterij spodbujevalnika - in še veliko več.

Ekipa je vdelala liste iz silikonske gume s keramičnimi nanoriboni svinčevega cirkonatnega titanata (PZT), visoko učinkovitega piezoelektričnega materiala. Nastala gumijasta plošča ustvarja moč s premikanjem, zajame 80 odstotkov mehanske energije in jo pretvori v električno energijo, ki jo lahko uporablja srčni spodbujevalnik. Če se uporablja v srčnih spodbujevalnikih, ima ta material možnost, da naprave napolni v nedogled, preprosto z gibi dihanja.

Medtem ko lahko en droben list poganja srčni spodbujevalnik, imajo večji listi materiala še večji energetski potencial. Lahko bi jih vdelali v čevlje in jih uporabljali za polnjenje mobitelov s hojo ali tekom. Lahko bi celo izkoristili gibanje sistema vzmetenja vozila in ohranili napolnjeno baterijo, kar bi zagotovilo neizčrpno napajanje za prihodnje električne avtomobile.

Samozdravilne površine

Nanotehnologija ima veliko vlogo pri biološkem napredku. Znanstveniki MIT so na primer razvili nanobarvno lepilo na osnovi drobnih dlačic, ki prekrivajo stopala gekonov. Ta snov je tisto, kar omogoča tem majhnim kuščarjem, da se držijo površin, vendar znanstveniki verjamejo, da bi ga lahko uporabili tudi za zapečatenje ran in morda celo zakrpali notranje luknje, kot so tiste, ki jih povzročajo razjede na želodcu. Ta material je popolnoma vodoodporen in ga lahko potencialno uporabimo tudi za zaščito elektronskih naprav. (Za več informacij o nanotehnologiji preberite Nanotechnology: The Biggest Little Innovation in Tech.)

Invalidski voziček prihodnosti

Kaj pa pametni invalidski voziček? Tudi na MIT-u so raziskovalci ustvarili invalidski voziček, ki sprejema glasovne ukaze in spoznava njegovo okolje. Avtonomni stol sestavlja navigacijske karte z uporabo Wi-Fi signalov. Jasno bi bilo, da bi tovrstna naprava velik napredek za invalide. In hej, morda bo končno prišlo do tistih glasnih pilotiranih avtomobilov, o katerih smo vsi sanjali.

Biotehniški preboji

Medicinski napredek se razvija z osupljivo hitrostjo. Od mikrobov, ki se borijo proti razpadanju, ki ohranjajo čiste zobe, do orožja z raketo, ki dajejo moč protetičnim okončinam, nas raziskovalci in inženirji vedno bolj približajo bionski utopiji. Seveda je potreben čas, da veliko teh napredkov pripeljemo na trg. Kljub temu se znanost vse bolj približuje znanstveni fantastiki, in čeprav niso vsa napovedi fantastike o prihodnosti pozitivna, je medicina eno področje, kjer se zdi, da prihodnost ne more priti dovolj hitro.