10 tecnologie mediche che potrebbero modellare il futuro

Inutile dire che la nostra società si sta muovendo più velocemente di quanto abbia mai fatto in passato. Mentre la tecnologia medica procede con velocità e accuratezza senza precedenti, molti di noi sono rimasti nella conseguente tempesta di polvere di procedure obsolete che erano comuni pochi decenni fa. Ma se guardiamo in alto e guardiamo nel prossimo futuro, possiamo vedere l'inizio di un nuovo mondo di trattamenti medici che i dottori di ieri non potevano neppure cominciare a immaginare. Ecco 10 tecnologie mediche che potrebbero benissimo modellare il futuro.

10

Gel anti-emorragia

Di solito, un anticipo medico viene da anni di ricerche ad alto budget. A volte è un puro incidente. E a volte, un piccolo gruppo di pionieri farà un passo avanti con una scoperta davvero innovativa. È il caso di Joe Landolina e Isaac Miller e del loro Veti-Gel, una sostanza simile alla crema che sigillerà immediatamente una ferita e inizierà il processo di coagulazione.

Il gel anti-emorragia crea una struttura sintetica che imita la matrice extracellulare, una sostanza naturale chiamata incredibilmente che aiuta le cellule del corpo a crescere insieme. Ecco un video del gel in azione (attenzione, è piuttosto cruento). Nel video, il sangue dei maiali viene convogliato in un taglio di maiale. Quando il maiale viene affettato, inizia immediatamente a sanguinare, ma poi si ferma l'applicazione di Veti-Gel.

In altri test, Landolino ha usato il gel per fermare l'emorragia dell'arteria carotidea di un topo, nonché un fegato vivo che era stato tagliato. Se questo prodotto diventa commerciale, potrebbe salvare milioni di vite, specialmente nelle zone di combattimento.

9

Levitazione magnetica

Tessuto polmonare artificiale cresciuto con levitazione magnetica: suona come qualcosa di fantascientifico, ed è stato, fino ad ora. Nel 2010, Glauco Souza e il suo team hanno iniziato a studiare un modo per creare tessuto umano realistico utilizzando nanomagneti che consentissero ai tessuti cresciuti in laboratorio di levitare sopra una soluzione nutritiva.

Il risultato è stato il tessuto organico sintetico più realistico mai coltivato. In genere, il tessuto cresciuto in laboratorio viene creato in una capsula di Petri, ma l'innalzamento del tessuto consente di crescere in una forma 3D che consente di creare strati cellulari più complessi. Quel modello di crescita 3D è una simulazione più perfetta del modo in cui le cellule crescono nel corpo umano, il che significa che questo è un enorme passo avanti nella creazione di organi artificiali che possono essere trapiantati nell'uomo.

8

Mimetismo a cellule artificiali

È ovvio che la direzione della tecnologia medica è più incline a riprodurre il tessuto umano al di fuori del corpo, permettendoci di creare "pezzi di ricambio", per così dire. Se un organo non funziona, possiamo semplicemente sostituirlo con uno nuovo, appena uscito dalla catena di montaggio. Ora quell'idea si sta spostando al livello cellulare con un gel che imita l'azione di cellule specifiche.

Il materiale è formato in mazzi di soli 7,5 miliardesimi di larghezza: per un confronto, è circa quattro volte più largo di una doppia elica del DNA. Le cellule hanno il loro tipo di scheletro, noto come un citoscheletro, che è fatto di proteine. Il gel sintetico prenderà il posto di quel citoscheletro in una cellula e, quando viene applicato, diciamo, a una ferita, sostituisce ogni cellula che è stata persa o danneggiata. In senso pratico, funzionerebbe come una minuscola griglia fognaria. I liquidi possono passare attraverso la cellula, che consente alla ferita di continuare a guarire, ma lo scheletro artificiale impedisce ai batteri di passare attraverso il fluido.

7

Cellule cerebrali da urina

In una frase che non useremo spesso, i ricercatori hanno trasformato la pipì in cellule cerebrali umane. All'Istituto di Biomedicina e Salute di Guangzhou, in Cina, i biologi hanno prelevato cellule di urina dalle urine e le hanno modificate con l'uso di retrovirus per creare cellule progenitrici, che il corpo utilizza come elementi costitutivi delle cellule cerebrali. Il vantaggio più prezioso di questo metodo è che i nuovi neuroni creati non hanno causato tumori in nessuno dei topi utilizzati per il test.

Vedete, le cellule staminali embrionali sono state utilizzate in passato, ma uno dei loro effetti collaterali era che erano più propensi a sviluppare tumori dopo il trapianto. Ma dopo solo poche settimane, le cellule a base di pipì avevano già iniziato a modellare nei neuroni senza assolutamente nessuna mutazione indesiderata.

L'ovvio beneficio medico derivante dall'assunzione di cellule da urina è che, beh, è ​​liberamente disponibile e gli scienziati potrebbero lavorare sullo sviluppo di neuroni provenienti dalla stessa persona, aumentando le probabilità che vengano accettati dall'organismo.

6

Biancheria intima elettrica

Lo sappiamo, lo sappiamo, ma ascoltaci: la biancheria intima elettrica può davvero salvare migliaia di vite. Vedi, quando un paziente giace in un letto d'ospedale per giorni, settimane o mesi, può sviluppare piaghe da decubito: ferite aperte formate da una mancanza di circolazione e di pelle compressa. E che ci crediate o no, le piaghe da decubito possono essere mortali. Circa 60.000 persone muoiono ogni anno da piaghe da decubito e ne risultano infezioni, scaricando 12 miliardi di dollari dall'industria medica statunitense.

Sviluppato dal ricercatore canadese Sean Dukelow, le mutande elettriche Smart-E-Pants soprannominate forniscono una piccola carica elettrica ogni dieci minuti. L'effetto è lo stesso di come il paziente si stesse muovendo da solo: attiva i muscoli e aumenta la circolazione in quella zona ed elimina efficacemente le piaghe da decubito, salvando così la vita.

5

Vaccini pollinici

Il polline dei fiori è uno degli allergeni più comuni al mondo, ed è così efficace in quello che fa a causa del modo in cui il polline è costruito. Il guscio esterno del polline è incredibilmente duro, abbastanza resistente per resistere al potere disintegrante del sistema digestivo umano. E questo è più di quanto la maggior parte dei vaccini possa dire: la maggior parte dei vaccini viene iniettata perché non possono resistere agli acidi dello stomaco quando vengono assunti per via orale. Il vaccino si rompe e diventa inutile.

Ma metti insieme i due, e hai un incontro fatto nel laboratorio di scienze mediche del cielo.I ricercatori della Texas Tech University stanno studiando i modi per utilizzare il polline come mezzo per fornire vaccini salvavita ai soldati di stanza all'estero. Il ricercatore principale del progetto, Harvinder Gill, ha l'obiettivo di spezzare il polline per rimuovere gli allergeni, quindi iniettare un vaccino nello spazio vuoto lasciato indietro. Ricerche come questa potrebbero cambiare enormemente il modo in cui i vaccini e i farmaci possono essere somministrati agli esseri umani.

4

Ossa stampate

Ricordi i giorni in cui ti rompesti il ​​braccio e poi dovevi indossare un calco per settimane mentre l'osso si guariva spontaneamente? Sembra che quei giorni siano alle nostre spalle. Utilizzando stampanti 3D, i ricercatori della Washington State University hanno sviluppato un materiale ibrido che ha le stesse proprietà - la stessa forza e flessibilità - delle ossa reali.

Questo "modello" può quindi essere collocato nel corpo nel punto della frattura mentre il vero osso si sviluppa intorno ad esso come un'impalcatura. Una volta completato il processo, il modello si disintegra. La stampante che stanno utilizzando è una tecnologia ProMetal per stampanti 3D disponibile per tutti coloro che hanno abbastanza denaro. Era il materiale per la struttura ossea che rappresentava il vero problema, ma hanno creato una formula che utilizza una combinazione di zinco, silicio e fosfato di calcio che funziona bene, così bene, infatti, che l'intero processo è già stato testato con successo nei conigli. Quando il materiale osseo è stato combinato con cellule staminali, l'osso naturale è cresciuto molto più velocemente del normale.

Il vero vantaggio di questa tecnologia è che, fattibile, qualsiasi tessuto, persino gli organi completi, potrebbe essere coltivato con stampanti 3D una volta che avremo la giusta combinazione di materiali di partenza.

3

Brain Damage Repair

Il cervello è un organo delicato, e anche un leggero trauma può avere effetti duraturi se viene urtato nei posti sbagliati. Per le persone con trauma cranico, un'ampia riabilitazione è praticamente l'unica speranza di condurre una vita normale di nuovo. In alternativa, potrebbero semplicemente ottenere uno zapping sulla lingua.

La tua lingua è collegata al sistema nervoso attraverso migliaia di gruppi nervosi, alcuni dei quali portano direttamente nel cervello. Sulla base di questo fatto, il portatile NeuroModulation Stimulator, o PoNS, stimola specifiche regioni nervose sulla lingua per concentrare, auspicabilmente, il cervello sulla riparazione dei nervi che sono stati danneggiati. E finora, funziona. I pazienti trattati con quel tipo di neuromodulazione hanno mostrato un grande miglioramento dopo solo una settimana. Giusto avvertimento, potresti ottenere danni al cervello solo cercando di leggere quel link.

Oltre al trauma contusivo, il PoNS potrebbe essere utilizzato per riparare il cervello da qualsiasi cosa, inclusi alcolismo, morbo di Parkinson, ictus e sclerosi multipla.

2

Equipaggiamento umano

A volte una nuova innovazione non ha necessariamente la forma che ti aspetti. La maggior parte di noi pensa a nuove procedure o cure innovative per il cancro, ma questo esempio dimostra che pensare fuori dagli schemi può fare un mondo di differenza.

I pacemaker sono utilizzati in circa 700.000 persone in questo momento per regolare i ritmi dei loro cuori. Ma dopo sette anni circa, il dispositivo esaurisce il succo, suggerendo una sostituzione con una costosa procedura chirurgica. Bene, gli scienziati dell'Università del Michigan potrebbero aver risolto questo problema sviluppando un modo per sfruttare l'elettricità dal movimento di un cuore che batte energia elettrica che può quindi alimentare un pacemaker.

Trasportando i test di laboratorio che hanno prodotto risultati estremamente positivi, il Dr. Amin Karami è pronto a provare il suo dispositivo, realizzato con materiali che creano elettricità quando cambiano forma, su un cuore umano vivo. Se il test funziona, potrebbe rivoluzionare non solo l'industria del pacemaker, ma la scienza medica nel suo insieme utilizzando l'elettricità generata dall'uomo per alimentare una gamma di dispositivi medici. Ad esempio, questo dispositivo raccoglie l'elettricità dalle vibrazioni dell'orecchio interno e la utilizza per alimentare una piccola radio.

1

DNA Legos

Il DNA funziona come le istruzioni per la vita, dicendo alle cellule quello che dovrebbero fare. Cambia la struttura e il messaggio cambia. Il DNA viene spesso definito come il tassello della vita, ma gli ingegneri di Harvard stanno rendendo questa frase un po 'più letterale. Stanno usando il DNA come blocchi di costruzione - Lego di dimensioni nano - per costruire strutture.

L'immagine di Lego è stata incoraggiata da Peng Yin, il capo ricercatore del progetto, perché ha aiutato gli ingegneri a visualizzare ciò che stavano creando. E il confronto non si è fermato qui: il DNA è sostanzialmente codificato con quattro lettere diverse: A, T, G e C. Quando il DNA si combina, G si collega a C e A si connette a T. Sempre. Così hanno creato un filamento di DNA che conteneva due di ogni lettera come i pioli di un mattoncino Lego. Incastrali insieme e puoi costruire qualsiasi cosa.

Il concetto sta conquistando il mondo della biologia e le possibilità sono infinite. Il team di Harvard ha creato una copia genetica di un libro di 284 pagine traducendolo in binario, quindi associando gli 1 e gli 0 del binario alla struttura A, T, G, C del DNA. Il filamento di DNA risultante può essere decodificato da chiunque per ottenere il testo completo del libro.

Questi ricercatori di Oxford hanno costruito un robot del DNA che segue le istruzioni, aprendo un altro mondo di potenziale correlato alla medicina.

Andrew Handley

Andrew è uno scrittore freelance e il proprietario del sexy, sexy HandleyNation Content Service. Quando non sta scrivendo, di solito fa escursionismo o arrampicata su roccia, o semplicemente si gode la fresca aria del North Carolina.