4 удивительных технических достижения медицины

Медицинская наука всегда являлась одной из наиболее прогрессивных областей науки.

Случившиеся за прошедшие годы прорывы в медицинской науке либо открыли альтернативу неэффективным более ранним процедурам, либо создали решение ранее неизученной медицинской проблемы.

Технология также сыграла большую роль в том, чтобы сделать медицинскую науку более эффективной и более незаменимой, чем когда-либо прежде. В этом обзоре исторические изобретения, которые революционизировали медицинскую науку.

4 удивительных технических достижения медицины

1. Стетоскоп

4 удивительных технических достижения медицины

Прорыв в медицине: стетоскоп.

До того, как был изобретен стетоскоп, врачи прислушивались к биению сердца своих пациентов, прикладывая ухо к их груди, что было довольно грубым и неэффективным методом. Например, если у пациента была значительная жировая прослойка, то этот метод не работал. 

Именно с такой ситуацией столкнулся французский врач Рене Леннек, когда он не мог точно оценить сердечный ритм одного из своих пациентов из-за слишком большого количества жира на его груди. Он изобрел «стетоскоп» в виде деревянной полой трубки, которая усиливала звуки, исходящие из легких и сердца. Этот принцип усиления звука не изменился до сих пор.

2. Рентген

4 удивительных технических достижения медицины

Прорыв в медицине: рентген.

Трудно представить правильную диагностику и лечение травм, таких как переломы, без технологии рентгеновского изображения. Рентгеновское излучение было случайно обнаружено, когда немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген изучал процесс прохождения электрического тока через газ с чрезвычайно низким давлением. 

Ученый заметил, что в затемненной комнате электронно-лучевая трубка, покрытая барием-платиноцианидом, светится флуоресцентным светом. Поскольку катодные лучи невидимы, он не знал, что это за лучи вызывают такое свечение и назвал их рентгеновскими. Ученый получил первую в истории Нобелевскую премию по физике в 1901 году за свое открытие.

3. Ртутный термометр

4 удивительных технических достижения медицины

Прорыв в медицине: ртутный термометр.

Сегодня термометры стали настолько повсеместны распространены, что даже невозможно определить, кто изобрел это устройство.

Габриэль Фаренгейт впервые в 1714 году изобрел ртутный термометр, который все еще используется сегодня, хотя первый экземпляр устройства для измерения температуры был изобретен Галилеем в конце 1500-х годов.

Он был основан на принципе изменения плотности жидкости по отношению к ее температуре. Однако сегодня от ртутных термометров постепенно отказываются в пользу цифровых термометров из-за риска отравления ртутью.

4. Антибиотики

4 удивительных технических достижения медицины

Прорыв в медицине: антибиотики.

Люди чаще всего ассоциируют появление антибиотиков с открытием пенициллина Александром Флемингом.

В действительности история антибиотиков началась в 1907 году с изобретения «сальварсана» Альфредом Бертхаймом и Паулем Эрлихом. Сегодня «сальварсан» известен как «арсфенамин».

Это был первый препарат, который эффективно противодействовал сифилису, и именно он ознаменовал начало антибактериального лечения.

Открытие Александра Флеминга антибактериальных особенностей пенициллина в 1928 году состояло в том, что антибиотики получили массовое внимание. Сегодня антибиотики революционизировали медицину и в сочетании с вакцинами помогли почти искоренить такие болезни, как туберкулез.

5. Игла для подкожных инъекций

4 удивительных технических достижения медицины

Прорыв в медицине: игла для подкожных инъекций.

Игла для подкожных инъекций, несмотря на всю ее простоту, была изобретена только около 150 лет назад. До этого в Древней Греции и Риме врачи использовали тонкие полые инструменты для инъекций жидкостей в организм. В 1656 году собаке была сделана внутривенная инъекция через гусиное перо Кристофера Рена. 

Современная игла для подкожных инъекций была изобретена Чарльзом Правазом и Александром Вудом где-то в середине 1800-х годов. Сегодня подобные иглы используются для доставки внутрь тела правильной дозировки лекарственного средства при лечении, а также для извлечения биологических жидкостей с минимальной болью и риском заражения.

6. Очки

4 удивительных технических достижения медицины

Прорыв в медицине: очки.

Очки — один из великих медицинских прорывов, которые люди обычно воспринимают как должное. Сегодня уже неизвестно, кто изобрел первое подобное приспособление.

Много веков назад ученые и монахи использовали ранние прототипы современных очков, которые нужно было держать перед глазами вручную.

С увеличением доступности печатных книг в конце 1800-х годов увеличилось количество случаев близорукости, что привело к внедрению очков в массы.

7. Кардиостимулятор

4 удивительных технических достижения медицины

Прорыв в медицине: кардиостимулятор.

Это важное открытие было плодом работы двух австралийских ученых, Марка К. Хилла и физика Эдгара Х. Бута в 1926 году.

Прототип представлял собой переносную установку, один из полюсов которого был соединен с пропитанной солевым раствором подушкой, а другой — с иглой, которая вставлялась в сердечную камеру пациента.

Несмотря на грубый дизайн устройства, исследователи вернули к жизни мертворожденного ребенка. Сегодня кардиостимуляторы намного сложнее, а средний срок службы батареи в них составляет 20 лет.

8. КТ и МРТ

4 удивительных технических достижения медицины

Прорыв в медицине: сканер КТ и МРТ.

Открытие рентгеновских лучей привело к резкому увеличению усилий по поиску методов доступа к еще большему количеству органов без непосредственного разрезания тела. Это впоследствии привело к изобретению КТ-сканера. Его коммерческая версия была изобретена доктором Годфри Хаунсфилдом, получившим Нобелевскую премию по медицине в 1979 году. 

КТ-сканер мог отображать «несколько слоев внутренностей» человека на нескольких слоях рентгеновских изображений. Вскоре после этого доктор Раймонд В. Дамадян изобрел метод дифференцирования раковых и нормальных клеток с использованием ядерного магнитного резонанса, который позже был улучшен и назван МРТ.

9. Протезирование и имплантаты

4 удивительных технических достижения медицины

Прорыв в медицине: протезирование и имплантаты.

Жизнь с физическими недостатками — очень тяжелый опыт не только на физическом, но и на умственном и эмоциональном уровне. Изобретение протеза стало большим прорывом, позволяющим инвалидам жить, не ограничиваясь инвалидными колясками и костылями.

Современный протез изготовлен из углеродного волокна, которое легче и прочнее металла, а также выглядит более реалистично. Протезы, которые разрабатываются в данный момент, имеют встроенные миоэлектрические датчики, позволяющие контролировать протезы мозговыми импульсами.

10. Дефибриллятор сердца

Прорыв в медицине: дефибриллятор сердца.

Дефибрилляция сердца — не совсем недавняя концепция. Но хотя она известна на протяжении десятилетий, за ее введение в клиническую практику можно благодарить Клода Бэка, который провел успешную дефибрилляцию сердца мальчика во время операции. Сегодня дефибрилляторы спасают миллионы жизней во всем мире.


БОНУС

То ли еще будет…

Источник

Источник: https://interesnosti.com/1360204916793805647/10-meditsinskih-izobretenij-kotorye-kardinalno-izmenili-mir/

Топ-25: величайшие научные открытия в истории человечества

За последние несколько веков мы совершили бесчисленное множество открытий, которые помогли значительно улучшить качество нашей повседневной жизни и понять, как устроен мир вокруг нас.

Оценить всю важность этих открытий очень сложно, если не сказать, что почти невозможно. Но одно ясно наверняка – некоторые из них буквально изменили нашу жизнь раз и навсегда.

От пенициллина и винтового насоса до рентгена и электричества, перед вами список из 25 величайших открытий и изобретений человечества.

25. Пенициллин

4 удивительных технических достижения медицины wikipedia Если бы в 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг (Alexander Fleming) не открыл пенициллин, первый антибиотик, мы до сих пор бы умирали от таких болезней, как язва желудка, от абсцессов, стрептококковых инфекций, скарлатины, лептоспироза, болезни Лайма и многих других.

24. Механические часы

4 удивительных технических достижения медицины pixabay Существуют противоречивые теории о том, как же на самом деле выглядели первые механические часы, но чаще всего исследователи придерживаются версии, что в 723 году нашей эры их создал китайский монах и математик Ай Ксинг (I-Hsing). Именно это основополагающее изобретение позволило нам измерять время.

23. Гелиоцентризм Коперника

4 удивительных технических достижения медицины WP / wikimedia

В 1543 году практически на смертном одре польский астроном Николай Коперник обнародовал свою знаменательную теорию. Согласно трудам Коперника стало известно, что Солнце – центр нашей планетной системы, а все ее планеты вращаются вокруг нашей звезды каждая по своей орбите. До 1543 года астрономы полагали, что именно Земля была центром Вселенной.

22. Кровообращение

4 удивительных технических достижения медицины Bryan Brandenburg Одним из самых важных открытий в медицине стало открытие системы кровообращения, о чем в 1628 году объявил английский врач Вильям Харви (William Harvey). Он стал первым человеком, описавшим всю систему циркуляции и свойства крови, которую сердце качает по всему нашему телу от мозга до кончиков пальцев.

21. Винтовой насос

4 удивительных технических достижения медицины David Hawgood / geographic.org.uk Один из известнейших древнегреческих ученых, Архимед, считается автором одного из первых в мире водяных насосов. Его устройство представляло собой вращающийся штопор, который проталкивал воду вверх по трубе. Это изобретение продвинуло ирригационные системы на новый уровень и до сих пор используется на многих заводах по очистке сточных вод.

20. Гравитация

4 удивительных технических достижения медицины wikimedia Все знают эту историю – Исаак Ньютон, знаменитый английский математик и физик, открыл гравитацию после того, как в 1664 году ему на голову упало яблоко. Благодаря этому событию мы впервые узнали, почему предметы падают вниз, и почему планеты вращаются вокруг Солнца.

19. Пастеризация

4 удивительных технических достижения медицины wikimedia Пастеризация была открыта в 1860-х годах французским ученым Луи Пастером (Louis Pasteur). Она представляет собой процесс термической обработки, во время которой в определенных продуктах питания и напитках (вино, молоко, пиво) происходит разрушение патогенных микроорганизмов. Это открытие возымело значительное влияние на общественное здравоохранение и развитие пищевой промышленности во всем мире.

18. Паровой двигатель

4 удивительных технических достижения медицины pixabay Всем известно, что современная цивилизация ковалась на заводах, построенных во время промышленной революции, и что все это происходило с использованием паровых двигателей. Двигатель, приводимый в действие силой пара, был создан давно, но за последнее столетие он был существенно доработан тремя британскими изобретателями: Томасом Сэйвери, Томасом Ньюкаменом и самым знаменитым из них – Джеймсом Ваттом (Thomas Savery, Thomas Newcomen, James Watt).

17. Кондиционер

4 удивительных технических достижения медицины Ildar Sagdejev / wikimedia Примитивная система климат-контроля существовала с древних времен, но она существенно изменилась, когда в 1902 году появился первый современный электрический кондиционер. Его изобрел молодой инженер по имени Виллис Карриер (Willis Carrier), выходец из Баффало, штат Нью-Йорк (Buffalo, New York).

16. Электричество

4 удивительных технических достижения медицины pixabay Судьбоносное открытие электричества причисляется английскому ученому Майклу Фарадею (Michael Faraday). Среди его ключевых открытий стоит отметить принципы действия электромагнитной индукции, диамагнетизм и электролиз. Эксперименты Фарадея также привели к созданию первого генератора, ставшего предшественником огромных генераторов, которые сегодня производят привычное нам в повседневной жизни электричество.

15. ДНК

pixabay

Многие считают, что именно американский биолог Джеймс Ватсон и английский физик Фрэнсис Крик (James Watson, Francis Crick) в 1950-х годах открыли ДНК, но на самом деле впервые эта макромолекула была выявлена еще в конце 1860-х годов швейцарским химиком Фридрихом Майшером (Friedrich Miescher). Затем спустя несколько десятилетий после открытия Майшера уже другие ученые провели ряд исследований, которые наконец-то помогли нам прояснить, как организм передает свои гены следующему поколению, и как координируется работа его клеток.

14. Анестезия

Wikimedia Простые формы анестезии, такие как опиум, мандрагора и алкоголь, использовались людьми издавна, и первые упоминания о них ссылаются аж на 70 год нашей эры. Но с 1847 года обезболивание перешло на новый уровень, когда американский хирург Генри Бигелоу (Henry Bigelow) впервые ввел в свою практику эфир и хлороформ, сделав крайне болезненные инвазивные процедуры намного более переносимыми.

13. Теория относительности

Wikimedia Включая две взаимосвязанные теории Альберта Эйнштейна (Albert Einstein), специальную и общую теорию относительности, теория относительности, опубликованная в 1905 году, преобразовала всю теоретическую физику и астрономию 20 века и затмила 200-летнюю теорию механики, предложенную Ньютоном. Теория относительности Эйнштейна стала основой для большей части научных работ современности.

12. Рентгеновские лучи

Nevit Dilmen / wikimedia Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad Rontgen) нечаянно открыл рентгеновские лучи в 1895 году, когда он наблюдал за флюоресценцией, возникающей при работе катодно-лучевой трубки. За это поворотное открытие в 1901 году ученый был удостоен Нобелевской премии, ставшей первой в своем роде в области физических наук.

11. Телеграф

wikipedia С 1753 года многие исследователи проводили свои эксперименты для установления связи на расстоянии с помощью электричества, но значительный прорыв произошел лишь спустя несколько десятилетий, когда в 1835 году Джозеф Генри и Эдвард Дэйви (Joseph Henry, Edward Davy) изобрели электрическое реле. С помощью этого устройства они и создали первый телеграф 2 года спустя.

10. Периодическая система химических элементов

sandbh / wikimedia В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев заметил, что если упорядочить химические элементы по их атомной массе, они условно выстраиваются в группы с похожими свойствами. На основании этой информации он создал первую периодическую систему, одно из величайших открытий в химии, которое позже прозвали в его честь таблицей Менделеева.

9. Инфракрасные лучи

AIRS / flickr Инфракрасное излучение было открыто британским астрономом Вильямом Хершелем (William Herschel) в 1800 году, когда он изучал нагревательный эффект света разных цветов, используя для разложения света в спектр призму, и измеряя изменения термометрами. Сегодня инфракрасное излучение используется во многих областях нашей жизни, включая метеорологию, системы подогрева, астрономию, отслеживание теплоемких объектов и многие другие сферы.

8. Ядерный магнитный резонанс

Mj-bird / wikimedia Сегодня ядерный магнитный резонанс постоянно используют в качестве чрезвычайно точного и эффективного диагностического инструмента в области медицины. Впервые это явление было описано и вычислено американским физиком Исидором Раби (Isidor Rabi) в 1938 году во время наблюдения за молекулярными пучками. В 1944 году за это открытие американскому ученому вручили Нобелевскую премию по физике.

7. Отвальный плуг

wikimedia Изобретенный в 18-ом столетии, отвальный плуг стал первым плугом, который не только вскапывал почву, но и размешивал ее, что позволило обрабатывать в сельскохозяйственных целях даже очень неподатливую и каменистую землю. Без этого орудия сельское хозяйство, каким мы знаем его сегодня, в северной Европе или в центральной Америке не существовало бы.

6. Камера-обскура

wikimedia

Предшественником современных фотоаппаратов и видеокамер стала камера-обскура (в переводе темная комната), которая была оптическим устройством, используемым художниками для создания быстрых набросков во время выездов за пределы своих мастерских.

Отверстие в одной из стенок устройства служило для создания перевернутого изображения того, что происходило снаружи камеры. Картинка отображалась на экране (на противоположной от отверстия стенке темного ящика).

Эти принципы были известны веками, но в 1568 году венецианец Даниель Барбаро (Daniel Barbaro) внес изменения в устройство камеры-обскура, дополнив его собирающими линзами.

5. Бумага

pixabay Первыми примерами современной бумаги часто считают папирус и амате, которые использовали древние средиземноморские народы и доколумбовые американцы. Но было бы не совсем верно считать их настоящей бумагой. Ссылки на первое производство писчей бумаги относятся к Китаю во времена правления империи Восточная Хань (25-220 годы нашей эры). Первая бумага упоминается в летописях, посвященных деятельности судебного сановника Цай Луна (Cai Lun).

4. Тефлон

pixabay Материал, благодаря которому ваша сковорода не пригорает, на самом деле был изобретен абсолютно случайно американским химиком Роем Планкетт (Roy Plunkett), когда тот искал замену холодильным агентам, чтобы обезопасить домашний быт. Во время одного из своих экспериментов ученый открыл странную скользкую смолу, которая позже стала больше известной как тефлон.

3. Теория эволюции и естественного отбора

wikimedia Вдохновленный своими наблюдениями в ходе второго исследовательского путешествия в 1831-1836 годах, Чарльз Дарвин (Charles Darwin) приступил к написанию своей знаменитой теории эволюции и естественного отбора, ставшей по мнению ученых со всего света ключевым описанием механизма развития всего живого на Земле

2. Жидкие кристаллы

William Hook / flickr Если бы австрийский ботаник и физиолог Фридрих Райницер (Friedrich Reinitzer) не открыл жидкие кристаллы во время проверки физико-химических свойств различных производных холестерина в 1888 году, сегодня вы бы не знали, что такое телевизоры с жидкокристаллическими экранами или плоские LCD мониторы.

1. Вакцина от полиомиелита

GDC Global / flickr

26 марта 1953 года американский медицинский исследователь Йонас Солк (Jonas Salk) объявил, что ему удалось провести успешные испытания вакцины против полиомиелита, вируса, который вызывает тяжелое хроническое заболевание.

В 1952 году из-за эпидемии этого недуга диагноз был поставлен 58 000 жителей США, и болезнь унесла 3 000 невинных жизней. Это подстегнуло Солка на поиски спасения, и теперь цивилизованный мир в безопасности хотя бы от этой беды.

Понравился пост? Поделись с друзьями! 🙂

Источник: https://bugaga.ru/interesting/1146760082-top-25-velichayshie-nauchnye-otkrytiya-v-istorii-chelovechestva.html

5 удивительных проектов, которые изменят будущее медицины

Даже при низкой скорости работа 3D-принтера, сконструированного Рохитом Бхаргавой, просто завораживает.

Во время движения из острого наконечника вдруг появляется струйка тонкой блестящей массы, похожая на пластик. 

Через доли секунды выходит еще одна трубочка. Потом они соединяются, вырисовываются контуры трехмерной формы – крошечной анатомически точной копии сердца.

4 удивительных технических достижения медицины

Рохит Бхаргава и его 3D-принтер

Глава инновационного онкологического центра Иллинойского университета работает на проблемой внедрения сложных технических решений в современную медицину.

«В здравоохранении должны произойти фундаментальные изменения, — считает Бхаргава. – Обратите внимание на современные ноутбуки, телефоны.

Раньше они были дорогими, но со временем – стали дешевле, потому что стали более совершенными технологии.

Если перенести инновационные разработки в сферу здравоохранения, обобщить знания и трансформировать их в полезные решения, в будущем мы сможем значительно сократить расходы медицинское обслуживание и повысить его качество».

Работа 3D-принтера Бхаргавы основана на сложных математических алгоритмах. Устройство может печатать трубки толщиной до 10 микронов – 1/5 толщины человеческого волоса.

4 удивительных технических достижения медицины

Нити, выходящие из принтера Рохита, могут связываться друг с другом и создавать сложные конструкции. На них могут развиваться клетки, через них могут проходить биологические жидкости. Лимфатические сосуды, молочные протоки и другие элементы могут воспроизводиться в любом количестве – десятками, сотнями, тысячами. За счет этого можно проводить множество важнейших экспериментов.

Исследователи смогут вводить опухолевые клетки в каждую пробу, сосредоточиться на поведении, ответных реакциях рака в организме отдельного пациента вследствие использования разных терапевтических методов. Это облегчит анализ и понимание различий между больными и здоровыми тканями.

Киборг-технологии

Ученый из Минесоты Майкл Макалпин тоже сосредоточился на работе 3D-принтеров.

Как правило, в ходе исследований он и его коллеги заменяют сердце кардиостимулятором, коленный хрящ – титаном. Современные технологии позволяют установить вместо пораженного органа, к примеру, печени, трехмерную его копию, состоящую из тех же клеток, что и оригинал.

Одним из первых достижений лаборатории Макалпина было ухо – в розовой оболочке хряща была встроена спираль из наночастиц серебра. Тогда изобретение стало предметом насмешек из-за своей простоты и грубого внешнего вида. Тем не менее, ухо могло обнаруживать радиочастоты, находящиеся за пределами диапазона, привычного человеку.

Это была однотипная ячейка с простой электроникой. В научном сообществе это называли «прямой записью», «аддитивным производством», поскольку все понимали, что это еще не 3D-печать. Тем не менее, барьер был сброшен. Сегодня проекты 3D-бионики повсюду.

4 удивительных технических достижения медицины

Инженерные решения будущего

Макалпин работает над созданием такой машины, которая смогла бы обрабатывать различные типы материалов одновременно, быстро соединять биологические вещества и электронику.

Конечно, время, когда протезы ушей со сверхспособностями доступны каждому, еще не пришло. Но оно не так и далеко благодаря работе команды Макалпина. Его лаборатория не останавливается на ухе. Совсем недавно команда ученого создала бионический глаз. Сейчас инженеры работают над бионической кожей и регенерированным спинным мозгом.

Макалпин считает, что никому не нужен 3D-принтер сейчас, потому что он печатает только объемные безделушки на рабочий стол. Расширение функций техники, внедрение алгоритмов, за счет которых устройства будут работать с мягкими полимерами, различными биологическими материалами и электроникой.

4 удивительных технических достижения медицины

Инъекции без боли

В Техасском университете Далласа группа исследователей под руководством Иеремии Дж. Гассенсмита работает над усовершенствованием инъекционных игл с помощью технологии 3D.

«У иголок нет друзей», — шутит Рон Смалдон, химик из UT-Dallas, участник группы Гассенсмита. Вместе с аспирантами Даниэлем Берри и Майклом Лузуриага Рон участвовал в разработке 3D-пластыря с микроиглами. Он напоминает кусок клейкой ленты, в которую залиты вакцина или лекарство.

В пластыре находится сетка микроскопических иголок. Они совершенно безболезненно прокалывают верхний слой кожи пациента, чтобы доставить в организм необходимые медикаменты.

В настоящее время производство микроигл осуществляется с использованием пластиковых форм или по шаблонам из нержавеющей стали с помощью литографии. Использование 3D-технологии и биоразлагаемого пластика позволит значительно снизить стоимость разработки.

Пластыри с микроиглами в ближайшем будущем можно будет производить в любом месте, где есть источник энергии.

Микроскопические робопловцы

Хакан Джейлан, научный сотрудник Института интеллектуальных систем Макса Планка (Штутгарт, Германия), строит амбициозные планы: он хочет исключить необходимость хирургического вмешательства. Каким образом? Помощниками в этом ему станут роботы-пловцы (микросвиммеры) размером с клетку.

4 удивительных технических достижения медицины

«Хирургические вмешательства очень травматичны. Многие операции заканчиваются смертельным исходом. Или люди умирают от послеоперационных инфекций», — говорит Хакан Джейлан.

Микросвиммеры создаются на 3D-принтере с помощью двухфотонной полимеризации и двойного спирального гидрогеля с магнитными наночастицами. Роботы-пловцы полуавтономны. Их внедряют с помощью внешнего магнитного излучения. Они способны также реагировать на определенные сигналы окружающей среды или химические вещества, с которыми они сталкиваются внутри организма.

Анализ мозга

Эрик Виире работает в университете Сан-Диего. Он исследует мозг: причины появления мигрени, шума в ушах, головокружений и других нарушений. Работа Виире связана с использованием технологии виртуальной реальности для лечения некоторых из этих состояний.

Ученый также изучает возможности видеоанализа при диагностике меланомы. Использование этой технологии позволит создать большие, более качественные базы данных, более дешевые гиперспектральные датчики.

Источник

Источник: https://vseonauke.com/1638314325352385370/5-udivitelnyh-proektov-kotorye-izmenyat-buduschee-meditsiny/

4 удивительных технических достижения медицины

Благодаря постоянному развитию науки и техники современная медицина может справляться со многими ранее недоступными задачами. Изобретение аппаратуры, роботизированной техники и биологических материалов помогает докторам и пациентам справляться со многими недугами и делает жизнь больного человека более полноценной.

В этой статье мы ознакомим вас с 4-мя удивительными техническими достижениями в медицине. Эта информация может быть полезна для вас или ваших близких, ищущих наиболее эффективный вариант лечения того или иного заболевания.

Печать органов и тканей на 3D принтере

4 удивительных технических достижения медицины

Биопечать – это новое направление в развитии медицинской науки, появившееся благодаря стремительному техническому прогрессу. Напряженная работа в этом направлении ведется и сейчас, и ее цель — создание новых органов и тканей для человеческого организма. Уже сегодня опытные образцы биопринтеров могут воссоздать для человека биологические продукты питания, обогащенные необходимыми витаминами, белками, жирами и углеводами, мочевые пузыри для трансплантации, имплантаты из костной или хрящевой ткани и пр.

Впервые для биопринтинга использовался обычный струйный принтер, который воссоздал участок ДНК. Эту работу в 2000 году провел биоинженер Томас Боланд. Позднее он усовершенствовал 3D принтер, и в 2003 году запатентовал свою работу. С тех пор ученым удалось наладить биопринтинг трубок сосудов, сердечных клапанов, ушных раковин, кожной и костной ткани для последующей имплантации.

Как все это может воспроизводиться? Для создания органов применяется специальная жидкость, фоточувствительный гидрогель и порошковый наполнитель.

В зависимости от используемого аппарата необходимые материалы подаются из диспенсера каплями или постоянной струей. Такая методика применяется для воссоздания мягких тканей: хрящей или кожи.

Для воспроизведения костной ткани используется способ послойного нанесения натуральных полимеров, которые способны повторить необходимые для имплантата очертания.

Первый удачный эксперимент по 3D-биопечати органа – мочевого пузыря для мышей – был проведен исследователями из Wake Forest Institute for Regenerative Medicine в 2006 году. Позднее они сумели воспроизвести мочевые пузыри и для 7 пациентов.

Для 3D-биопечати применялись стволовые клетки. При помощи экструдера донорские ткани, находящиеся в герметичной камере, нанесли на макет мочевого пузыря, который был подогрет до естественной температуры.

А спустя 6-8 недель, благодаря интенсивному делению и росту клеток, был воссоздан человеческий орган.

Все эти мочевые пузыри, созданные для людей, были успешно трансплантированы и качественно функционируют и сейчас.

Сегодня 3D-биопечать органов проводится несколькими компаниями, и наибольших успехов на этом поприще смогли достичь биоинженеры из компании Organovo (США). Они воссоздали печеночную ткань, используемую сейчас некоторыми лабораториями для тестирования лекарственных препаратов.

В 2014 году компания RCC и исследователи из Nano3D Biosciences выпустили 3D-биопринтер, который стал продаваться. Этот аппарат не может воссоздавать органы, но с успехом применяется некоторыми фармакологическими концернами для изучения медицинских препаратов.

В 2014 году российскими биоинженерами было проведено успешное 3D моделирование щитовидной железы, которая была имплантирована подопытной мыши. Для воспроизведения этого органа ученые использовали отечественный биопринтер 3D-Bio.

В 2014 году биоинженерам из компании Organovo удалось воспроизвести на 3D-биопринтере печень. Это уже был функционирующий орган, который сохранял свою жизнеспособность на протяжении 37 дней.

Он использовался для тестирования лекарств, но исследователи предполагают, что они смогут воссоздать и печень, предназначенную для трансплантации.

Пока же полученный орган применяют для изучения таких фармакологических средств как антибиотики.

Теперь биопечать стала развиваться еще быстрее, чем ожидалось. Биоинженеры воссоздают самые разные «детали» тела человека: части грудной клетки, тазобедренные суставы, искусственные фаланги пальцев.

Имплантаты из костной ткани производятся при помощи методики лазерного спекания из никилида титана, который по своему биохимическому составу напоминает естественную костную ткань.

Для этого в печатном процессе применяются 3D модели, полученные при помощи томографии.

Ряд протезов воспроизводится из полимеров. Примером такой инновации являются протезы кисти, позволяющие вернуть многих людей с ограниченными способностями к нормальному образу жизни.

В дальнейшем ученые планируют не только развитие существующих проектов, но и хотят изобрести принтер, который будет способен «печатать» органы или ткани прямо в теле пациента. В настоящее время доктор Атала ведет работу по производству аппарата, способного «печатать» кожу непосредственно на необходимом участке.

Доктор Форжак полагает, что в будущем воспроизведенные при помощи биопечати органы могут иметь непривычный вид, но они будут способны выполнять возложенные на них функции.

И эта «несостыковка» с естественным видом несущественна для пациента, т. к. для больного с отсутствующей почкой не важно, как она будет выглядеть.

Главное, что орган будет работать, производить мочу и очищать кровь, а человек будет себя чувствовать лучше.

Роботы в кардиохирургии

4 удивительных технических достижения медицины

Уже на протяжении более десятка лет кардиохирурги используют для выполнения шунтирования сосудов микророботов. Для этого применяется специальная робототехническая система Да Винчи. Операцию могут выполнять два хирурга. Один из них находится возле больного в основном блоке и выполняет вмешательство при помощи рук робота, находящихся в грудной клетке больного, ориентируясь на трехмерное изображение на мониторе. Эти «роботизированные инструменты» вводятся в тело через небольшие разрезы. Второй доктор следит за необходимостью замены инструментов на руках робота и отвечает за другие необходимые во время операции действия.

Система Да Винчи может выполнять все действия, которые ранее проводились руками хирурга.

При помощи такого робота-хирурга могут проводиться операции по аортокоронарному шунтированию, пластике митральных клапанов и устранению аритмий.

Благодаря этой малоинвазивной методике существенно улучшается качество выполнения всех хирургических манипуляций и ускоряется процесс реабилитации больного после выполненного вмешательства.

В кардиохирургии система Да Винчи используется во многих странах мира. Не стала исключением во введении этой инновации и Россия. Такие роботы-хирурги применяются для лечения больных в Москве, Тюмени, Ростове-на-Дону, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Краснодаре, Новосибирске, Ханты-Мансийске и на острове Русский.

Надувной инкубатор для спасения недоношенных новорожденных

Более миллиона новорожденных ранее умирали из-за наступления преждевременных родов. Обычно такие фатальные осложнения происходят в странах или населенных пунктах с низким уровнем медицины.

Новое изобретение выпускника Британского Университета, получившее название «МОМ», может дать шанс детям и их родителям на благоприятный исход даже при преждевременном рождении.

На создание этого недорогого приспособления изобретателя Джеймса Роберта вдохновил фильм о недоношенных младенцах в лагерях военных беженцев.

В МОМ – надувной инкубатор – встроены сенсоры, которые в режиме реального времени отслеживают показатели температуры и влажности.

Другие комплектующие части позволяют врачу контролировать и регулировать среду в инкубаторе таким образом, чтобы она максимально соответствовала потребностям недоношенного ребенка. МОМ включает в себя систему для терапии желтухи новорожденных.

Кроме этого, надувной инкубатор снабжен портативной системой электропитания, которая может использоваться при перебоях в централизованной сети подачи электричества, и дает системе возможность работать на протяжении суток.

В отличие от стационарных инкубаторов, стоящих около 45 тыс. долларов, МОМ стоит намного дешевле. Он не такой громоздкий, как обычный инкубатор, мобилен, легко разбирается и компактно складывается. Для сборки его необходимо надуть и подключить к электрической розетке.

Управляемая видеокапсула для комфортной эндоскопии

4 удивительных технических достижения медициныВидеокапсульная эндоскопия — достаточно комфортна и безопасна для пациента.

Для точной диагностики таких заболеваний как язва желудка или двенадцатиперстной кишки, гастриты, рак желудка и др. необходимо проведение фиброгастродуоденоскопии (ФГДС). Эта процедура часто доставляет неприятные ощущения и пугает многих пациентов предстоящими неудобствами, связанными с проглатыванием эндоскопического зонда. Благодаря изобретению управляемой видеокапсулы MiroCam Navi (Южная Корея, компания IntroMedic) все эти неудобства могут полностью устраняться.

Применение этой инновации позволяет провести обследование не только желудка и двенадцатиперстной кишки, но и «осмотреть» тощую и подвздошную кишки. Для выполнения этой процедуры больному достаточно проглотить видеокапсулу.

Она естественным образом попадает в необходимые для обследования отделы пищеварительного тракта и «выполняет» все нужные снимки, передавая их по беспроводному каналу в специальное устройство, которое закрепляется на поясе больного.

Через 12 часов устройство передается доктору, делающему заключение по полученным результатам.

При необходимости врач может управлять видеокапсулой, используя специальные магнитный контролер, прикладываемый к телу пациента. После завершения обследования видеокапсула MiroCam Navi выходит наружу естественным путем.

Источник: https://myfamilydoctor.ru/4-udivitelnyx-texnicheskix-dostizheniya-mediciny/

Десять главных достижений науки

Достижения безусловно полезные — победа над лихорадкой, безобидные — найдены пентакварки, занятные — психология все-таки не совсем наука, и такие, что заставляют крепко призадуматься

Завершается еще один год на нашем пути в будущее, пугающее и манящее. Главный мотор этого движения – наука, но куда именно ведет она цивилизацию? Ответ становится яснее, если подвести итоги, выделить самые главные научные прорывы уходящего года, перспективы их развития и их авторов — «прогрессоров» в нашей терминологии.

1. Победили лихорадку Эбола

Прорыв: Вакцина от Эболы оказалась работающей, а прививочная кампания — эффективной.

Прогрессоры: Агентство общественного здоровья Канады и фармацевтическая компания Merck.

Подробности: Куда пропала Эбола? Этим вопросом российские (а возможно, и не только российские) телезрители начали задаваться примерно в середине 2015 года, когда главная «страшилка» последних нескольких месяцев перестала появляться в новостных сюжетах.

Кое-кто даже высказывался в духе теорий заговора: мол, информацией об эпидемии нас пугали, чтобы отвлечь от чего-то более важного и страшного, а когда отвлекли — пугать перестали.

На самом деле все проще: именно к середине лета вспышки болезни пошли на спад — начала действовать вакцина, разработанная Агентством общественного здоровья Канады и усовершенствованная фармацевтической компанией Merck.

Эпидемия, начавшая в марте 2014 года в Гвинее и ставшая крупнейшей с момента открытия вируса Эбола, подстегнула исследователей и работа, которая в иных обстоятельствах могла растянуться на десятилетие, была проделана за 10 месяцев. Вакцина была создана. В апреле 2015 года медики сделали первые прививки людям.

В течение трех месяцев для эксперимента отобрали 100 человек, заразившихся Эболой, и подвергли вакцинации более 2 тысяч родственников и соплеменников инфицированных. В дальнейшем выяснилось, что из числа людей, получивших прививку, заболели всего 16 человек.

Вакцинацию начали проводить на системной основе: как только выявляется человек, подхвативший Эболу, все его ближайшее окружение тут же отправляется «на укол».

До начала прививочной кампании медики постоянно фиксировали новые случаи заболевания. После появления вакцины эпидемия Эболы стала постепенно затихать.

Перспективы: Всемирная организация здравоохранения считает, что эффективность новой вакцины окажется в диапазоне от 75 до 100 процентов.

Если бы препарат разработали хотя бы на полтора года раньше, тысячи людей были бы спасены: эпидемия 2014–2015 годов убила 11 315 человек, еще более 28 тысяч переболели, но смогли выжить. За первые две недели декабря 2015 года Эбола не проявила себя ни разу.

Сколько жизней вакцина поможет сохранить в будущем, сосчитать невозможно, но представители ВОЗ уже говорят, что впервые за 40 лет правила игры меняются: сейчас преимущество на стороне человека, а не вируса.

2. Слетали к Плутону

Прорыв: Зонд  «New Horizons» достиг Плутона и собрал множество данных о карликовой планете и ее спутнике Хароне.

Прогрессоры: НАСА, хотя не меньше мы обязаны Персивалю Лоуэллу, предсказавшему существование Плутона, и Клауду Томбо, открывшему его.

Источник: https://expert.ru/russian_reporter/2016/01/desyat-glavnyih-dostizhenij-nauki/

15 Самых опасных изобретений человечества

По одной из версий фонд Нобелевской премии образовался потому, что Альфред Нобель хотел, чтобы его имя ассоциировалось именно с ним, а не с изобретенным им динамитом.

За всю историю человечества многие ученые сожалели о своих открытиях, а некоторые просто не понимали, что их изобретения несут в себе опасность как для окружающей среды, так и для человека. Давайте рассмотрим список 15 опасных изобретений.

Сформировали мы его на основе мнения большинства, если бы в его основе лежало субъективное мнение автора, то добавилось бы еще несколько пунктов, например, многосерийные фильмы и кока-кола. Итак, о серьезном.

Никого не удивит, что начали мы свой список с ядерного оружия. Мировые страны, не отказавшиеся от него, используют его как способ устрашения оппонентов. Однако если однажды его решат одновременно применить несколько стран, то худший из сценариев – это раскол планеты (и это не фигуральное выражение), лучший – климатическая катастрофа, разрушение озонового слоя, смерть всего живого.

2. Атомная энергетика

Следующий пункт – это снова атомные технологии. Как часто мы слышали о мирном атоме, о том, как дешево нам обходится атомная энергетика, и что при налаженной работе АЭС не вредят окружающей среде. Но кто может гарантировать их бесперебойную работу?

Последствия аварии на Чернобыльской АЭС, которая произошла в 1986 году, ощутимы до сих пор. Еще одна проблема – это радиоактивные отходы, которые мы по наследству передаем своим потомкам.

3. Химическое оружие

Еще одно оружие массового поражения, предполагающее использование токсических свойств некоторых веществ, которые производят отравляющий эффект. Насколько это губительно мы знаем из учебника истории (применялось во время мировых войн) и из новостных сюжетов (современные гражданские войны).

4. Химические удобрения

В 40- годах ХХ века появились разработки химических удобрений, спустя несколько десятилетий началось их массовое производство. Конечно, это эффективный и быстрый способ увеличить количество продуктов питания, которых постоянно не хватает для всего населения планеты.

Но фосфорные, азотные и другие удобрения наносят вред флоре, фауне, в т.ч. негативно влияют на здоровье людей, способствуют возникновения серьезных заболеваний.

5.Пестициды

Еще одним химическим веществом, которое помогает увеличить урожай, сохраняя его, являются пестициды, используемые для борьбы с вредителями, сорняками, болезнями растений. Они вредят экосистеме в целом, в частности большой урон наносят птицам. У человека могут вызывать аллергические реакции, диатез.

6. Двигатель внутреннего сгорания

Все знаю, какой вред нам доставляют двигатели внутреннего сгорания. Благодаря им в воздухе превышенная концентрация тяжелых металлов. На совести изобретателя такого двигателя и разрушение озонового слоя.

7. Фреон

Раз уж речь зашла об утончении озонового слоя, то как тут не вспомнить изобретенный в 1928 году фреон. Этот газ достаточно долго применяли в холодильном оборудовании, парфюмерии, прежде чем осознали, как он опасен для окружающей среды.

8. Генная инженерия

И снова голод породил новое открытие – генетически модифицированные продукты, которые более стойкие к внешнему воздействию. Однако многие ученые сходятся во мнении, что это «бомба замедленного действия», последствиями их употребления могут стать серьезные заболевания, мутации.

9. Перевозка и добыча нефти

Проблема не в самой технологии, а в том, что снова нельзя исключить аварии, последствия которых для экологии катастрофичны. Например, в 1978 году в результате аварии на американском танкере было разлито 220 тыс. тонн нефти, и экология в том районе не восстановилась до сегодняшнего дня.

10. Производство алюминия

Токсичный фтор, оксид азота и углерода, диоксид серы – все это побочные продукты получения алюминия путем электролиза. Эти отравляющие вещества отрицательно воздействуют на растительность (особенно фтор) и здоровье людей (развиваются бронхиты и другие заболевания органов дыхания).

11.Полиэтилен

Полиэтиленовые отходы при сжигании выделяют отравляющее вещество, а в почве не разлагаются, зато способствуют размножению вредоносных организмов. Выводы делайте сами.

12. Антибиотики

Вредными антибиотики не назовешь, во многом своей немалой продолжительностью жизни мы обязаны именно открытию пенициллина. Опасно то, что продают их без рецепта, и большинство считает их волшебной таблеткой от всего. На практике, они отравляют весь организм, вредят работе печени, почек. Использование их не по назначению может привести к негативным последствиям.

13. Наркотики

14. Алкоголь

15. Сигареты

Последние три пункта, пожалуй, прокомментируем обобщенно. Предприимчивые люди строят свой сверхприбыльный бизнес на человеческих слабостях.

Кто-то пытается убежать от реальности, нанося непоправимый вред своему организму и пополняя кошельки других. Нет надобности говорить что-то еще, когда об этом и так уже много написано.

Предупреждения размещены даже на упаковке из-под сигарет, плохо, что не все принимают их всерьез.

Источник: https://theecology.ru/interesting/opasnye-izobretenija-chelovechestva

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector