6 удивительных современных технических достижений в медицине

За последние 10 лет в мире науки произошло немало удивительных открытий и достижений. Наверняка многие из вас, кто читает наш сайт, слышали о большинстве из представленных в сегодняшнем списке пунктах.

Однако их значимость настолько высока, что очередной раз хотя бы кратко не напомнить о них было бы преступлением.

Помнить их нужно хотя бы в течение следующего десятилетия, пока на базе этих открытий не будут совершены новые, еще более удивительные научные достижения.

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Перепрограммирование стволовых клеток

Стволовые клетки удивительны. Они выполняют те же клеточные функции, что и остальные клетки вашего организма, но, в отличие от последних, обладают одним удивительным свойством – при необходимости они способны изменяться и приобретать функцию абсолютно любых клеток. Это значит, что стволовые клетки можно превратить, например, в эритроциты (красные кровяные тельца), если ваш организм испытывает нехватку последних. Либо в белые кровяные тельца (лейкоциты). Или мышечные клетки. Или нейроциты. Или… в общем, идею вы поняли – практически во все виды клеток.

Несмотря на то, что о стволовых клетках широкой общественности было известно еще с 1981 года (хотя открыты они были гораздо раньше, в начале 20-го века), до 2006 года наука и понятия не имела, что любые клетки живого организма можно перепрограммировать и превращать в стволовые клетки.

Более того, метод такой трансформации оказался относительно прост. Первым человеком, выяснившим эту возможность, был японский ученый Синъя Яманака, который превратил клетки кожи в стволовые клетки путем добавления в них четырех определенных генов.

В течение двух-трех недель с момента, когда клетки кожи превратились в стволовые клетки, их можно было далее трансформировать в любой другой вид клеток нашего организма.

Для регенеративной медицины, как вы понимаете, это открытие является одним из важнейших в новейшей истории, так как теперь у этой сферы есть практически безграничный источник клеток, необходимых для лечения полученных вашим организмом повреждений.

Крупнейшая из обнаруженных черная дыра

6 удивительных современных технических достижений в медицине

В 2009 году группа астрономов решила выяснить массу черной дыры S5 0014+81, которая на тот момент была только открыта.

Каково же было их удивление, когда ученые узнали, что ее масса в 10 000 раз превосходит массу сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре нашего Млечного Пути, что фактически сделало ее самой большой из известных на данный момент черной дырой в известной нам Вселенной.

Эта ультрамассивная черная дыра обладает массой 40 миллиардов солнц (то есть если взять массу Солнца и умножить ее на 40 миллиардов, то мы получим массу черной дыры).

Не менее интересным является тот факт, что данная черная дыра, как считают ученые, образовалась во времена самого раннего периода истории Вселенной – спустя всего 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва.

Открытие этой черной дыры поспособствовало пониманию того, что дыры такого размера и массы способны увеличивать эти показатели невероятно быстро.

Манипуляция памятью

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Уже звучит как затравка к какому-нибудь нолановскому «Началу», но в 2014 году ученые Стив Рамирез и Ксу Лиу провели манипуляции с памятью лабораторной мыши, заменив негативные воспоминания на позитивные и обратно. Исследователи имплантировали в мозг мыши особые светочувствительные белки и, как вы уже могли догадаться, просто посветили ей в глаза.

В результате эксперимента позитивные воспоминания были полностью заменены на негативные, которые прочно укрепились в ее мозге. Это открытие открывает двери к новым видам лечения для тех, кто страдает посттравматическим синдромом или не может справиться с эмоциями от утраты близких людей. В ближайшем будущем это открытие обещает привести к еще более удивительным результатам.

Компьютерный чип, имитирующий работу человеческого мозга

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Такое еще несколько лет назад рассматривалось как нечто фантастическое, однако в 2014 году компания IBM представила миру компьютерный чип, работающий по принципу человеческого мозга. Обладая 5,4 миллиарда транзисторов и потребляя в 10 000 раз меньше электроэнергии для работы, по сравнению с обычными компьютерными чипами, чип SyNAPSE способен симулировать работу синапса вашего мозга. 256 синапсов, если точнее. Их можно запрограммировать на выполнение любых вычислительных задач, что может сделать их крайне полезными при использовании в суперкомпьютерах и различных видах распределенных датчиков.

Благодаря своей уникальной архитектуре эффективность чипа SyNAPSE не ограничивается производительностью, какую мы привыкли оценивать в обычных компьютерах. В работу он включается только тогда, когда это необходимо, что позволяет существенно экономить на энергии и удерживать рабочие температуры. Эта революционная технология со временем может по-настоящему изменить всю компьютерную индустрию.

На шаг ближе к господству роботов

6 удивительных современных технических достижений в медицине

В том же 2014 году перед 1024 крошечными роботами «килоботами» была поставлена задача объединиться в форму звезды. Без каких-либо дополнительных инструкций, роботы самостоятельно и сообща приступили к выполнению задания. Медленно, неуверенно, сталкиваясь между собой несколько раз, но они все же выполнили поставленную перед ними задачу. Если кто-то из роботов застревал или «терялся», не зная, как стать, на помощь приходили соседние роботы, которые помогали «потеряшкам» сориентироваться.

В чем достижение? Все очень просто. Теперь представьте, что такие же роботы, только в тысячи раз меньшего размера, вводятся в вашу кровеносную систему и объединяясь направляются на борьбу засевшего в вашем организме какого-нибудь серьезного заболевания.

Более же крупные роботы, также объединяясь, отправляются на какую-нибудь поисково-спасательную операцию, а еще более крупные – используются для фантастически быстрого строительства новых зданий.

Тут, конечно, можно вспомнить и какой-нибудь сценарий для летнего блокбастера, но зачем нагнетать?

Подтверждение темной материи

6 удивительных современных технических достижений в медицине

По мнению ученых, эта таинственная материя может содержать в себе ответы, объясняющие множество пока еще необъяснимых астрономических явлений. Вот вам в качестве примера одно из них: скажем, перед нами – галактика с массой тысяч планет. Если мы сравним фактическую массу этих планет и массу всей галактики – цифры не сойдутся. Почему? Потому что ответ кроется гораздо глубже простого вычисления массы материи, которую мы можем видеть. Есть еще материя, которую мы видеть не в состоянии. Она-то как раз и называется «темной материей».

В 2009 году несколько американских лабораторий объявили об обнаружении темной материи с помощью датчиков, погруженных в железную шахту на глубину около 1 километра.

Ученые смогли определить наличие двух частиц, чьи характеристики соответствуют предложенному ранее описанию темной материи. Далее предстоит провести множество перепроверок, но все указывает на то, что эти частицы на самом деле являются частицами темной материи.

Это может быть одно из самых удивительных и значимых открытий в физике за последнее столетие.

Есть ли жизнь на Марсе?

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Возможно. В 2015 году аэрокосмическое агентство NASA опубликовало фотографии марсианских гор с темными полосами у их подножия (фото выше). Они появляются и пропадают в зависимости от сезона. Дело в том, что эти полосы являются неопровержимым доказательством наличия на Марсе воды в жидкой форме. Ученые не могут со стопроцентной уверенностью сказать, имелись ли такие особенности у планеты в прошлом, но наличие воды на планете сейчас открывает множество перспектив.

Например, наличие воды на планете способно оказать большую помощь, когда человечество наконец-то соберет пилотируемую миссию на Марс (где-то после 2024 года, по самым оптимистичным прогнозам). Астронавтам в этом случае придется везти с собой гораздо меньше ресурсов, так как все необходимое уже имеется на марсианской поверхности.

Многоразовые ракеты

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Частная аэрокосмическая компания SpaceX, владельцем которой является миллиардер Илон Маск, смогла после нескольких попыток осуществить мягкую посадку отработанной ракеты на удаленно управляемую плавучую баржу, находящуюся в океане.

Все прошло настолько гладко, что теперь посадка отработанных ракет для SpaceX рассматривается рутинной задачей.

Кроме того, это позволяет компании экономить миллиарды долларов на производстве ракет, так как теперь их можно просто перебрать, заново заправить и повторно использовать (и не один раз, в теории), вместо того чтобы просто топить где-то в Тихом океане. Благодаря этим ракетам человечество стало сразу на несколько шагов ближе к пилотируемым полетам на Марс.

Гравитационные волны

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Гравитационные волны – это рябь пространства и времени, двигающаяся со скоростью света. Они были предсказаны еще Альбертом Эйнштейном в его общей теории относительности, согласно которой масса способна искривлять пространство и время. Гравитационные волны могут создаваться черными дырами, и их в 2016 году смогли обнаружить с помощью высокотехнологичного оборудования лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории, или просто LIGO, подтвердив тем самым столетнюю теорию Эйнштейна.

Это действительно очень важное открытие для астрономии, так как оно доказывает большую часть общей теории относительности Эйнштейна и позволяет с помощью таких приборов, как LIGO, в перспективе определять и следить за событиями огромных космических масштабов.

Система TRAPPIST

TRAPPIST-1 – это звездная система, расположенная приблизительно в 39 световых годах от нашей Солнечной системы.

Что делает ее особенной? Немногое, если не учитывать ее звезду, обладающую в 12 раз меньшей массой по сравнению с нашим Солнцем, а также как минимум 7 планет, оборачивающихся вокруг нее и расположенных в так называемой зоне Златовласки, где потенциально может существовать жизнь.

Вокруг этого открытия, как и полагается, сейчас идут жаркие споры. Доходит даже до заявлений о том, что система может быть совсем не пригодной для жизни и ее планеты выглядят скорее как неприглядные выезженные космические булыжники, нежели наши будущие межпланетные курорты.

Тем не менее система заслуживает абсолютно всего того внимания, которое сейчас к ней приковано. Во-первых, находится она не так далеко от нас – всего в каких-то 39 световых годах от Солнечной системы. В масштабе космоса – за углом.

Во-вторых, в ней есть три землеподобные планеты, находящиеся в обитаемой зоне и являющиеся, пожалуй, лучшими на сегодня целями для поиска внеземной жизни. В-третьих, на всех семи планетах может быть жидкая вода – ключ к жизни. Но вероятность наличия оной выше всего именно на трех планетах, которые находятся ближе к звезде.

В-четвертых, если жизнь там на самом деле есть, то подтвердить мы это сможем, даже не отправляя туда космическую экспедицию. Телескопы вроде JWST, который собираются запустить в следующем году, помогут решить этот вопрос.

Источник: https://interesnosti.com/1141082537160346605/10-velichajshih-nauchnyh-otkrytij-i-dostizhenij-poslednego-desyatiletiya/

8 гениальных открытий в медицине, которые подарили жизнь миллионам людей

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Медицина не всегда была такой, какой мы привыкли ее видеть. Еще пару сотен лет назад пневмония или аппендицит были приговором, а хирурги понятия не имели о том, что руки перед операцией необходимо мыть, и не обращали внимания на истошные крики пациентов (ведь анестезии тогда еще не существовало). Но находились гении, которые, несмотря на насмешки коллег, совершали невероятные открытия.

1. Анестезия

6 удивительных современных технических достижений в медицине

До изобретения анестезии все операции были либо чудовищно болезненными, либо очень быстрыми. Российский хирург Николай Пирогов проводил ампутацию за 3 минуты, иначе пациенты погибали от болевого шока.

Отсутствие адекватного обезболивания тормозило развитие хирургии — о полостных операциях и речи быть не могло. Конечно, врачи экспериментировали с настоями из мака, мандрагоры и даже ставили табачные клизмы. Однако эти средства не могли совсем избавить от болевых ощущений, а еще они были опасны для здоровья пациента.

Все изменилось, когда американский стоматолог Уильям Мортон решил использовать для обезболивания диэтиловый эфир.

А подтолкнуло Мортона к открытию банальное безденежье: из-за страха перед болезненными процедурами пациенты предпочитали обходить зубного врача стороной.

Доктор ответственно подошел к разработке метода лечения: ставил опыты на животных, лечил близких друзей и, убедившись в безопасности препарата, представил его широкой публике.

16 октября 1846 года можно считать официальным днем рождения анестезии. При огромном скоплении народа Мортоном была проведена операция по удалению челюстной опухоли. Во время процедуры пациент спокойно спал, и это стало триумфом доктора.

2. Асептика и антисептика

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Хирургам вплоть до XIX века даже в голову не приходило, что неплохо было бы вымыть руки перед операцией или принятием родов. Дезинфекция? Нет, не слышали.

Использование одного хирургического инструмента для десятка пациентов было в порядке вещей. В результате большинство операций заканчивались нагноением и гангреной, а роды — заражением крови.

Смертность после вмешательства хирургов была просто огромной.

Венгерский врач Игнац Земмельвейс стал первым, кто заставил своих подчиненных мыть руки в дезинфицирующем растворе хлорной извести. Нововведение Земмельвейса снизило смертность среди матерей в 7 раз. Однако при жизни доктора открытие не было оценено по достоинству: в научном сообществе его идеи считались бредовыми. Земмельвейс умер в психиатрической больнице, куда его определили коллеги.

Чуть позже англичанин Джозеф Листер доказал необходимость стерилизации инструмента и обработки полей раны. Открытия Земмельвейса и Листера спасли миллионы жизней.

3. Рентген

6 удивительных современных технических достижений в медицине

 

До открытия рентгеновских лучей хирургам приходилось заново ломать неправильно сросшиеся конечности пациентов. Такие операции были болезненны и часто не приводили к полному выздоровлению.

Все изменило случайное открытие Вильгельма Рентгена. Физик проводил опыты с катодными трубками и заметил, что в месте столкновения катодных лучей исходит неизвестное излучение.

Оказалось, что это излучение (Рентген назвал его икс-лучи) может проникать сквозь некоторые непрозрачные материалы. Первые рентгеновские снимки были сделаны физиком в своем кабинете: изображение кисти руки доктора Кёлликера, друга Рентгена, в одно мгновенье разлетелось по всему миру.

Это событие привело научное сообщество в волнение, а обычных людей в ужас — к такому зрелищу люди привыкали долго.

К Рентгену не раз обращались представители промышленных фирм с просьбой продать изобретение, но ученый его даже не патентовал. Именно из-за доступности технологии началось бурное развитие смежных отраслей — онкологии, пульмонологии, радиологии и многих других.

4. Антибиотики

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Мир без антибиотиков был жутко опасен — любая инфекция угрожала жизни. Заражение туберкулезом, коклюшем или пневмонией было равнозначно смертельному приговору.

Идея о том, что с одними микробами можно бороться с помощью других, существовала еще в XIX веке. Однако фактически первый антибиотик открыл шотландский исследователь Александр Флеминг в 1928 году.

Несмотря на то что Флеминг был известен как блестящий ученый, главное открытие своей жизни он сделал благодаря беспорядку в своей лаборатории.

В забытой им чашке Петри со стафилококком поселились плесневые грибы, которые уничтожили патогенные бактерии.

За свое открытие Александр Флеминг получил Нобелевскую премию, а человечество смогло успешно бороться с туберкулезом, пневмонией, малярией и другими болезнями, которые прежде считались неизлечимыми.

5. Инсулин

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Органы, которые поражает диабет.

Сегодня 450 млн человек по всему миру живут с диабетом. До изобретения инсулина полноценная жизнь для больных сахарным диабетом была невозможна: осложнения болезни приводили к потере зрения, почечной недостаточности и другим страшным последствиям.

К началу ХХ века ученые знали, что причиной возникновения сахарного диабета является недостаток гормона поджелудочной железы — инсулина.

Но лекарства, которое могло бы компенсировать полное или частичное отсутствие гормона, создать никто не сумел.

И только в 1922 году канадский физиолог Фредерик Бантинг из поджелудочных желез животных выделил вещество, которое назвал «айлетин». Международное название «инсулин» было присвоено препарату позднее.

Первым человеком, который получил инъекцию инсулина, стал 14-летний подросток. После первого укола препарата его самочувствие значительно улучшилось. За свое открытие доктор Бантинг был удостоен Нобелевской премии и стал самым молодым ее лауреатом. На момент награждения ему было всего 32 года.

Это изобретение стало настоящей революцией в эндокринологии. Инсулин до сих пор является единственным доступным и безопасным препаратом для купирования сахарного диабета.

6. Химиотерапия

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Лечение онкологических заболеваний во все времена было весьма опасным и часто не оканчивалось победой над недугом. Злокачественные опухоли победить очень сложно, потому что раковые клетки постоянно мутируют и создают новые клоны.

Сидни Фарбера называют отцом современной химиотерапии. Сын польского эмигранта Фарбер жил очень бедно, а на учебу в Гарвардском университете зарабатывал игрой на скрипке.

От ассистента врача до ведущего исследователя опухолевых процессов у детей — такой профессиональный путь прошел доктор.

Именно доктор Фарбер первым испытал и запатентовал препарат для борьбы с острой лимфобластной лейкемией у детей.

Все препараты для химиотерапии — это мощнейшие клеточные яды. Например, препарат для борьбы с раком мехлоретамин известен еще как иприт. Изначально он использовался как химическое оружие, а позже были открыт противоопухолевый эффект ядовитого соединения.

7. Вакцинация

6 удивительных современных технических достижений в медицине

До XIX от эпидемии оспы в Европе ежегодно погибали миллионы людей, а оставшиеся в живых часто становились инвалидами. Оспа не щадила никого — монархи и простые люди становились ее жертвами, а смертность достигала 80 %.

Идея о том, что людей можно заразить инфекцией, чтобы они потом ею же не заболели, родилась еще в Х веке. Китайские лекари прививали здоровых людей жидкостью из пузырьков больных оспой. Правда, такие способы были очень опасны — процент гибели был высоким.

Первым человеком, который смог изобрести действующий и относительно безопасный метод вакцинации, стал сельский врач Эдвард Дженнер.

Он заметил, что доярки, переболевшие коровьей оспой, остаются невосприимчивы к оспе человеческой, и сделал вывод, что прививки могли бы спасти множество жизней. Эдвард Дженнер оказался прав.

Несмотря на противостояние церкви и непонимание основной массы врачей, в первые годы после открытия нового способа вакцинации прививки сделали более 100 тыс. человек.

Метод Дженнера послужил «источником вдохновения» для создания вакцин от бешенства, столбняка и сибирской язвы. По данным ВОЗ, вакцинация против полиомиелита, столбняка, коклюша и кори ежегодно спасает жизни 3 млн детей во всем мире.

8. Витамины

6 удивительных современных технических достижений в медицине

То, что некоторые продукты помогают лечить болезни, было известно еще древним египтянам. Эти ребята точно знали, что от куриной слепоты помогает куриная печень, но не знали почему. Люди догадывались, что дефицит полезной пищи может приводить к болезням — цинге, рахиту, бери-бери. Но механизмы их появления оставались неизвестными.

В XVIII веке все научное сообщество посмеивалось над шотландским доктором по имени Джеймс Линд. Виданное ли дело — этот странный человек предложил лечить матросов, страдающих цингой, с помощью лимонов и лаймов. Правда, время показало, что Линд был прав: цинга возникала от острого дефицита витамина С.

Десятки ученых из разных стран бились над загадкой полезных веществ, но Нобелевскую премию получили английский доктор Фредерик Хопкинс и нидерландец Христиан Эйкман. Им удалось наконец объяснить человечеству, что такое витамины. Открытие витаминов позволило предотвратить и вылечить много болезней. О некоторых из них современные люди даже не слышали.

Бонус: ложные воспоминания

Ученые из Массачусетского университета вживили в мозг мышей ложные воспоминания. Нейрофизиологи ввели фиктивную информацию в те зоны мозга, которые отвечают за информацию о прошлом, и буквально заменили хорошие воспоминания на плохие.

Несколько лет назад такое открытие считалось невероятным. Примерно так же, как безболезненные операции в XIX веке. Однако сегодня операции под наркозом считаются рутиной. Возможно, когда-нибудь и пересадка памяти станет реальностью. А наша жизнь будет куда круче голливудских фильмов.

Источник: https://www.adme.ru/zhizn-nauka/8-genialnyh-otkrytij-v-medicine-kotorye-podarili-zhizn-millionam-lyudej-1904715/

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Современная наука и медицина позволяют существенно облегчить жизнь больным, которым ранее не давалось никаких перспектив на улучшение самочувствия и реализацию в социуме.

В этой статье мы ознакомим вас с 6 удивительными техническими достижениями современной медицины.

Возможно, эта информация будет полезна для вас, и вы сможете воспользоваться предложенными новинками технического прогресса, делающими жизнь больных более насыщенной, позитивной и свободной.

Бионические протезы

Упоминание о бионических протезах вызывает у многих ассоциации с фильмом «Звездные войны». Искусственная рука может функционировать как настоящая, глаз «видит» и мозг «считывает» полученную информацию, ухо воспринимает все звуки – это далеко не весь перечень таких протезов.

Слово «бионический» произошло от слова «бионика», и оно обозначает использование технических устройств, способных воспроизводить структуры живой природы.

Одним из направлений этой отрасли является создание протезов и имплантатов, созданных на основе множества наук – химии, физики, биологии, кибернетики, электроники, навигации и др.

Они способны воссоздавать функции утраченных органов и конечностей.

Бионические руки

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Создание этих протезов заняло много времени и сил, т. к. при создании искусственной конечности трудно воспроизвести такие деликатные движения, которые способна выполнять кисть человека. Это объясняется тем, что на кончиках пальцев расположены самые чувствительные нервные окончания, обеспечивающие предельную точность движений.

Пока ученые не смогли на все 100% повторить естественные возможности руки человека, но существует несколько интересных попыток, максимально приближающих функции протеза к обычной верхней конечности. Такие бионические устройства разрабатываются различными компаниями.

Протезы i-LIMB

Эти бионические руки выпускаются компанией Touch Bionics и изначально разрабатывались для ветеранов войны. Они способны брать и удерживать предметы, пальцы могут двигаться по-отдельности, воспроизводя несколько записанных стандартных движений, сила сжатия предметов может быть различной.

Работа протеза основана на свойствах микроэлектрического устройства, которое считывает биоэлектрические потенциалы с уцелевшей области руки и передает их на программное устройство, обеспечивающее дальнейшее функционирование бионической верхней конечности. В компьютерной системе содержится целый ряд стандартных движений и захватов.

Протезы Bebionic3

Эта разновидность миоэлектрического протеза аналогична бионической руке i-LIMB. Она способна выполнять 14 разных захватов и движений для воспроизведения разных действий. Как и протез i-LIMB, эта бионическая рука в процессе доработок, и после них может стать полноценной заменой настоящих верхних конечностей.

Проект биоруки ученых Технического университета Чалмерса

Ученым удалось создать биопротез, способный работать частично от миоэлектрики и частично от нервной системы инвалида.

В руку пациента могут имплантироваться электроды, способные считывать производимые головным мозгом биоэлектрические сигналы.

После этого сигналы поступают в компьютерное устройство, и система перенаправляет их в импульсы, управляющие моторами. В результате обладатель биоруки может управлять и всеми пальцами одновременно, и двигать отдельные пальцы.

Разработчики этой модели бионических протезов проводят работу над совершенствованием этой биоруки. Их стремления направлены на создание искусственной верхней конечности, которая будет управляться исключительно нервными сигналами, вырабатываемыми головным мозгом.

Разработка нейробиолога Эндрю Швартца

Благодаря этой разработке удалось провести операцию, которая была направлена на восстановление движений рукой парализованной женщины, страдающей от тяжелого нейродегенеративного заболевания, приведшего у полной утрате движений во всем теле. В ее мозг были имплантированы электроды, способные управлять биорукой.

Тактильные сигналы прототипа нового биопротеза руки передаются специальными сенсорами, встроенными в кончики искусственных пальцев, запястья и ладони.

Такое нововведение позволяет человеку чувствовать не только расположение протеза, но и сжимаемые им предметы.

Пока эти ощущения не могут в полной мере сравниваться с естественными ощущениями человека, а материал имплантата может находиться в организме человека не более месяца. Однако первые шаги к созданию идеальной бионической руки уже сделаны.

Бионические ноги

Несмотря на тот факт, что создание бионической ноги более легкая задача, чем разработка искусственной руки, пока ученые не смогли полностью приблизиться к естественному аналогу. Такие работы активно проводятся, и на протяжении нескольких лет ученым удалось создать ряд удачных бионических протезов нижних конечностей.

Университет Вандербильта проводит усиленную работу над созданием двигателей для ступни и колена. Первым человеком, испытавшим возможности такой бионической ноги, стал 23 летний студент Крейг Хатто, который лишился конечности в результате контакта с акулой.

Анализ видеоматериалов о его походке позволяет делать выводы, что молодой человек может вполне хорошо передвигаться по различным поверхностям. Его хромота заметна лишь слегка, и Крейг смог пройти самостоятельно расстояние в 14 км. Протез может реагировать на самые минимальные изменения в условиях движения, т. к.

он оснащен внушительным компьютерным и программным обеспечением.

Еще одной удачной разработкой ученых из Университета Вандербилта и Реабилитационного центра института Чикаго стала бионическая нога для Зака Воутера.

Благодаря ее техническим возможностям он смог самостоятельно подняться на 103-этажный небоскреб.

Секрет характеристик этой модели бионической ноги кроется в том, что протез может управляться сигналами, посылаемыми из головного мозга, и соединен с нервными окончаниями ноги.

Кроме вышеперечисленных бионических протезов существуют и другие достойные разработки искусственных нижних конечностей. Одной из них является бионога Tibion. Ее конструкция максимально приближена к параметрам скелета естественной ноги. Эта разработка была создана для пожилых больных с обездвиженными нижними конечностями (например, после кровоизлияния в мозг в результате инсульта).

Слуховые аппараты

6 удивительных современных технических достижений в медицинеС помощью кохлеарных имплантов можно вернуть слух многим пациентам с тугоухостью.

Бионическими протезами можно считать и кохлеарные имплантаты, вживляемые в органы слуха. Они представляют собой устройства, состоящие из микрофона, звукового процессора и передатчика звукового сигнала, который может фиксироваться путем прикрепления к волосам или на кожу. Приемник, входящий в состав этого устройства, имплантируется под кожу пациента, а ряд электродов вводится во время хирургической операции внутрь слуховой улитки.

Аппараты этого типа изобретены уже давно: впервые они устанавливались уже в 1951 году. Первый кохлеарный имплантат был установлен в 1978 году.

Он был разработан в Мельбурне и устанавливался людям с тяжелыми нарушениями слуха сенсоневрального происхождения. К 2000 году благодаря этой разработке ученых частично вернуть слух удалось тысячам больных, в т. ч.

и детям до года. Сейчас такие операции могут проводиться и в России.

Искусственное сердце

С 1950 года начали проводиться первые эксперименты по созданию искусственного сердца. Первые имплантации такого бионического протеза были проведены в 1982 году.

Jarvik-7 – результат научных исследований доктора Ярвикова – был пересажен двум пациентам. Тогда они считались успешными, т. к. могли продлевать жизнь больных даже на непродолжительные сроки.

Один из них смог прожить после выполнения пересадки 112 дней, а второй – 620 дней.

Множество попыток заместить естественное сердце искусственным привело ученых к тому, что они смогли создавать модели, способные стать временным вариантом для поддержания жизни людей, нуждающихся в пересадке сердца от донора.

Сейчас к числу таких бионических сердец относят такие два устройства: SynCardia temporary Total Artificial и AbioCor Replacement Heart. Лидером среди этих разработок стало искусственное сердце SynCardia temporary Total Artificial, т. к.

первая имплантация второго варианта потерпела фиаско.

При выполнении пересадки искусственного сердца возможно появление такого риска для больного как отторжение устройства.

Оно вызывается кардиопротезным психопатологическим синдромом и заключается в чрезмерной фиксации внимания больного на работе клапана, сопровождающейся характерным слышимым звуком.

В результате пациенты пугаются такого сочетания звука и осознания того, что внутри них находится инородный механизм.

Бионический глаз

6 удивительных современных технических достижений в медицине

Одним из самых удивительных бионических протезов можно по праву считать искусственный глаз. Сложность его работы оправдывается тонким устройством естественного органа зрения.

Argus II

Принцип работы такого устройства как Argus II заключается в установке антенны в область глазного яблока и на специальные очки, снабженные камерой и соединенные с компьютером.

Полученный визуальный сигнал фиксируется камерой и поступает в обработку на компьютерное устройство.

После обработки он переводится на приемник и направляется к электродам, стимулирующим уцелевшие клетки зрительного нерва и сетчатки.

Argus II включает в себя 60 электродов, и они позволяют больному различать формы, очертания и цвет предметов и воспринимать шрифт больших размеров. Полностью восстановить зрение такое устройство пока не способно, но его использование позволяет человеку получать ориентацию в пространстве и социализироваться в более полной мере.

Bio-Retina

Этот искусственный глаз включает в себя сенсор, разрешение которого составляет 576 пикселей, его имплантируют в функционирующую сетчатку и соединяют с глазным нервом.

Бионический протез преобразовывает данные пикселей в электрические импульсы и головной мозг.

Bio-Retina работает через специальные очки, проекцирующие инфракрасное изображение на сенсорное устройство, подпитывающееся от солнечной батарейки.

Бионический миокард

Этот бионический протез создан израильскими учеными, и он может помочь множеству людей, страдающих от сердечной недостаточности, избежать наступления смерти в ожидании трансплантации сердца от донора.

Разработчикам удалось воссоединить ткань живого миокарда с наноэлектроникой и полимерными материалами. В результате полученные «заплатки для сердца» позволяют заменять существенно поврежденные участки этого жизненно важного органа.

Ученые добились того, что такие биопротезы позволяют не только готовить больного к необходимой трансплантации, но и лечат сердце.

Сократительная способность искусственного участка миокарда полностью совпадает с живой тканью сердца, а наноэлектроника позволяет посылать к «заплатке» импульсы, и при появлении необходимости контролирует ее сокращения. Кроме восстановления функций миокарда биопротез позволяет доставлять лекарства в ткани, сканировать и предоставлять врачам информацию о работе сердца в режиме реального времени.

В дальнейшем израильские врачи планируют усовершенствовать бионический миокард таким образом, чтобы пациенты могли самостоятельно следить за показателями состояния мышцы сердца и оказывать себе необходимую помощь, принимая рекомендованные докторами лекарственные препараты.

Источник: https://myfamilydoctor.ru/6-udivitelnyx-sovremennyx-texnicheskix-dostizhenij-v-medicine/

Самые последние достижения медицины

6 удивительных современных технических достижений в медицине

  • Человеческое здоровье напрямую касается каждого из нас.
  • Средства массовой информации изобилуют рассказами о нашем здоровье и теле, начиная созданием новых лекарственных препаратов и заканчивая открытиями уникальных методов хирургии, которые дают надежду инвалидам.
  • Ниже мы расскажем о самых свежих достижениях современной медицины.

Последние достижения медицины

10. Учёные идентифицировали новую часть тела

Ещё в 1879 году французский хирург по имени Пол Сегон (Paul Segond) описал в одном из своих исследований «жемчужную, устойчивую волокнистую ткань», проходящую вдоль связок в колене человека.

Об этом исследовании благополучно забыли до 2013 года, когда учёные обнаружили переднебоковую связку, коленную связку, которая часто повреждается при возникновении травм и других проблем.

Учитывая, как часто сканируется колено человека, открытие было сделано очень поздно. Оно описано в журнале «Анатомия» и опубликовано он-лайн в августе 2013 года.

Авторы исследования изучили 41 пару коленей и нашли новую связку во всех, кроме одной пары, придя к выводу, что новая часть тела – это чётко различимая ткань со своей выверенной структурой.

Ранее в текущем году учёные опубликовали в журнале «Офтальмология» открытие ещё одной новой части тела, обнаруженной в глазу. Речь идёт о микроскопическом слое роговицы, который назвали «слой Дуа».

  1. 9. Интерфейс мозг-компьютер
  2. Учёные, работающие в Корейском университете и Технологическом университете Германии, разработали новый интерфейс, который даёт возможность пользователю управлять экзоскелетом нижних конечностей.

Он работает с помощью декодирования конкретных мозговых сигналов. Результаты исследования были опубликованы в августе 2015 года в журнале «Нейронная инженерия».

 Самые странные методы лечения в истории медицины

Участники эксперимента носили электроэнцефалограммовый головной убор и управляли экзоскелетом, просто смотря на один из пяти светодиодов, установленных на интерфейсе. Это заставляло экзоскелет двигаться вперёд, поворачивать направо или налево, а также сидеть или стоять.

Пока система была протестирована лишь на здоровых добровольцах, но есть надежда, что в конечном итоге её можно будет использовать, чтобы помочь инвалидам.

Соавтор исследования Клаус Мюллер (Klaus Muller) объяснил, что «люди с боковым амиотрофическим склерозом или с травмами спинного мозга часто сталкиваются с трудностями в общении и в контролировании своих конечностей; расшифровка их мозговых сигналов такой системой предлагает решение обеих проблем».

Достижения науки в медицине

8. Устройство, которое может двигать парализованную конечность силой мысли

В 2010 году Яна Беркхарта (Ian Burkhart) парализовало, когда во время несчастного случая в бассейне он сломал себе шею. В 2013 году благодаря совместным усилиям специалистов университета штата Огайо и Баттелль, мужчина стал первым в мире человеком, который теперь может обойти свой спинной мозг и двигать конечностью, используя только силу мысли.

Прорыв случился благодаря использованию нового вида электронного нервного байпаса, устройства размером с горошину, которое имплантируется в моторную кору головного мозга человека.

Чип интерпретирует сигналы мозга и передаёт их на компьютер. Компьютер считывает сигналы и посылает их на специальный рукав, который носит пациент. Таким образом, нужные мышцы приводятся в действие.

Весь процесс занимает доли секунды. Однако, чтобы добиться такого результата, команде пришлось изрядно потрудиться. Команда технологов сначала выяснила точную последовательность электродов, которая позволяла Беркхарту двигать рукой.

Затем мужчине пришлось проходить несколько месяцев терапию для восстановления атрофированных мышц. Конечным результатом является то, что теперь он может вращать рукой, сжимать её в кулак, а также на ощупь определять, что перед ним находится.

7. Бактерия, которая питается никотином и помогает курильщикам завязать с пагубной привычкой

Бросить курить – это чрезвычайно трудная задача. Любой, кто пытался это сделать, подтвердит сказанное. Почти 80 процентов тех, кто пробовал это совершить с помощью аптечных препаратов, претерпел неудачу.

В 2015 году учёные из научно-исследовательского института Скриппса дают новую надежду желающим бросить. Им удалось выявить бактериальный фермент, который поедает никотин ещё до того, как он успевает добраться до мозга.

 10 ужаснейших медицинских практик древности, от которых мы, к счастью, отказались

Фермент принадлежит бактерии Pseudomonas putida. Данный фермент не является новейшим открытием, однако, его только недавно удалось вывести в лабораторных условиях.

Исследователи планируют использовать этот фермент для создания новых методов отказа от курения. Блокируя никотин прежде, чем он достигнет мозга и вызовет производство допамина, они надеются, что они смогут отбить у курильщика желание взять в рот сигарету.

Чтобы стать работоспособной, любая терапия должна быть достаточно стабильной, не вызывая во время активности дополнительных проблем. В настоящее время произведенный в лабораторных условиях фермент ведёт себя стабильно в течение более трёх недель, находясь в буферном растворе.

Тесты с участием лабораторных мышей не показали никаких побочных эффектов. Учёные опубликовали результаты своего исследования в он-лайн версии августовского номера журнала «Американское химическое сообщество».

6. Универсальная вакцина против гриппа

Пептиды – это короткие цепочки аминокислот, которые существует в клеточной структуре. Они выступают в качестве основного строительного блока для белков. В 2012 году учёным, работавшим в университете Саутгемптона, Оксфордском университете и лаборатории вирусологии Ретроскин, удалось выявить новый набор пептидов, найденных у вируса гриппа.

Это может привести к созданию универсальной вакцины против всех штаммов вируса. Результаты были опубликованы в журнале Nature Medicine.

В случае гриппа пептиды на внешней поверхности вируса очень быстро мутируют, что делает их почти недосягаемыми для вакцин и лекарств. Недавно обнаруженные пептиды живут во внутренней структуре клетки и мутируют довольно медленно.

Более того, эти внутренние структуры можно обнаружить в каждом штамме гриппа, начиная от классического и заканчивая птичьим. Для разработки современной вакцины от гриппа требуется около шести месяцев, однако, она не обеспечивает иммунитетом на долгое время.

Тем не менее, возможно, сориентировав усилия на работе внутренних пептидов, создать универсальную вакцину, которая даст долговременную защиту.

Грипп – это вирусное заболевание верхних дыхательных путей, которое поражает нос, горло и лёгкие. Оно может быть смертельно опасным, особенно если заразился ребёнок или пожилой человек.

Штаммы гриппа ответственны за несколько пандемий на протяжении всей истории, самая страшная из которых, — пандемия 1918 года. Никто не знает наверняка, сколько людей погибло от этой болезни, но по некоторым оценкам, 30-50 миллионов человек во всем мире.

Новейшие медицинские достижения

5. Возможное лечение болезни Паркинсона

В 2014 году учёные взяли искусственные, но полностью функционирующие человеческие нейроны и успешно привили их в мозг мышам. У нейронов есть потенциал для лечения и даже вылечивания таких заболеваний, как болезнь Паркинсона.

Нейроны были созданы группой специалистов из института Макса Планка, университетской клиники Мюнстера и университета Билефельда. Учёным удалось создать стабильную нервную ткань из нейронов, перепрограммированных из клеток кожи.

Другими словами, они индуцировали нейронные стволовые клетки. Это метод, который увеличивает совместимость новых нейронов. Спустя шесть месяцев у мышей не развилось никаких побочных эффектов, а имплантированные нейроны отлично интегрировались с их мозгом.

Грызуны продемонстрировали нормальную мозговую деятельность, в результате которой сформировались новые синапсы.

У новой методики есть потенциал, который может дать нейрологам возможность заменить больные, поврежденные нейроны здоровыми клетками, которые в один прекрасный день смогут справиться с болезнью Паркинсона. Из-за неё нейроны, поставляющие допамин, умирают.

 10 невероятных историй чудес в медицине

На сегодняшний день никакого лечения от этого заболевания нет, но симптомы поддаются лечению. Болезнь, как правило, развивается у людей в возрасте 50-60 лет. При этом мышцы становятся жёсткими, происходят изменения в речи, меняется походка и появляется тремор.

4. Первый в мире бионический глаз

Пигментный ретинит является наиболее распространённым среди наследственных заболеваний глаз. Он приводит к частичной потере зрения, а зачастую и к полной слепоте. К ранним симптомам относится потеря ночного видения и трудности с периферийным зрением.

В 2013 году была создана система протезирования сетчатки Argus II, первый в мире бионический глаз, предназначенный для лечения запущенной стадии пигментного ретинита.

Система Argus II – это пара наружных стёкол, оснащённых камерой. Изображения преобразуются в электрические импульсы, которые передаются электродам, имплантированным в сетчатку глаза пациента.

Эти изображения головным мозгом воспринимаются как световые шаблоны. Человек учится интерпретировать эти паттерны, постепенно восстанавливая зрительное восприятие.

В настоящее время система Argus II пока доступна только на территории США и Канады, но есть планы по её внедрению во всём мире.

Новые достижения в области медицины

3. Обезболивающее, которое работает только за счёт света

Сильную боль традиционно лечат опиоидными препаратами. Основной недостаток в том, что многие такие препараты могут вызывать привыкание, поэтому потенциал для злоупотреблений у них огромен.

  • А что если учёные смогли бы останавливать боль не используя ничего, кроме света?
  • В апреле 2015 года неврологи Вашингтонской медицинской школы при университете в Сент-Луисе объявили, что им удалось это сделать.
  • Путём соединения свето-чувствительного белка с опиоидными рецепторами в пробирке, они смогли активировать опиоидные рецепторы также, как это делают опиаты, но только с помощью света.
  • Результаты своих опытов они опубликовали он-лайн в журнале Neuron.

Есть надежда, что эксперты смогут разработать способы использования света для облегчения боли при применении лекарств с меньшими побочными эффектами. Согласно исследованиям Эдварда Сиуда (Edward R. Siuda), вполне вероятно, что после дополнительных экспериментов, свет сможет полностью заменить лекарства.

Для тестирования нового рецептора светодиодный чип размером примерно с человеческий волос был имплантирован в мозг мыши, который после этого связали с рецептором. Мышей помещали в камеру, где их рецепторы стимулировали на выработку допамина.

Если мыши уходили из специальной отведённой зоны, то свет выключали и стимулирование останавливалось. Грызуны быстро возвращались на место.

  1. 2. Искусственные рибосомы
  2. Рибосома – это молекулярная машина, состоящая из двух субъединиц, которые используют аминокислоты из клеток, чтобы создавать белки.
  3. Каждая из субъединиц рибосом синтезируется в ядре ячейки, а затем экспортируется в цитоплазму.

В 2015 году исследователи Александр Мэнкин (Alexander Mankin) и Майкл Джеветт (Michael Jewett) смогли создать первую в мире искусственную рибосому. Благодаря этому у человечества появился шанс узнать новые подробности о работе этой молекулярной машины.

  •  Какой будет медицина в 2020 году?
  • Она также сможет послужить основой для создания лекарственных препаратов и биологических материалов будущего.
  • Результаты исследования они опубликовали в электронной версии журнала Science.

Согласно этому документу, искусственная рибосома, называемая «рибо-Т», продолжает функционировать после введении клетки E.coli, даже при отсутствии «диких» рибосом, сохраняя бактерии живыми и демонстрируя их способность к размножению.

В отличие от обычных рибосом рибо-Т не разделяются, что до сих пор считалось неотъемлемой частью белкового синтеза. Рибо-Т учит нас новым аспектам работы рибосомы.

  1. «Наша новая, создающая белок система, обещает расширить генетический код уникальным, преобразующим образом, предоставляя тем самым захватывающие возможности для синтетической биологии и биомолекулярной инженерии», — делится Майкл Джеветт.
  2. 1. Двусторонний трансплантат рук

Врачи детской больницы в Филадельфии вошли в историю, когда ранее в текущем году успешно пересадили две донорские кисти рук и предплечья 8-летнему Циону Харви (Zion Harvey). Харви пережил пересадку почки и двойную ампутацию после перенесения в 2-летнем возрасте серьёзной инфекции.

Донорские конечности были куплены в рамках программы некоммерческой организации Gift of Life Donor Program. Хирургическая бригада собрала воедино кости, кровеносные сосуды, нервы, сухожилия и кисти рук во время сложнейшей 10-часовой операции, которая была проведена в июле текущего года.

Таким образом, Харви стал первым ребёнком в мире, прошедшим процедуру по двухсторонней трансплантации рук. В настоящее время мальчик нуждается в ежедневных иммунодепрессантах, а также он проходит физиотерапию, чтобы максимально восстановить функциональность кистей.

Как и в случае с другими рецепиентами донорских органов, Харви будет вынужден до конца жизни принимать лекарственные препараты и проходить терапию, чтобы минимизировать риск отторжения донорской ткани.

Источник: https://www.infoniac.ru/news/Samye-poslednie-dostizheniya-mediciny.html

5 удивительных современных достижений в медицине

Современные технические достижения медицины поражают своими масштабами, создают надежду на увеличение продолжительности жизни и дают возможность существенно облегчить работу врачам, тем самым улучшив перспективы для пациентов.

Наиболее значимыми техническими достижениями в области медицины на данный момент являются следующие:

1. шунтирование сосудов сердца с помощью роботов. Современные технологии шунтирования позволяют не только расширить сосуд после образования тромба, что ранее было возможно только с помощью поддерживающей лекарственной терапии, но и полностью его очистить с помощью микророботов. Данный сенсационный метод является новшеством в лечении инфаркта миокарда и инсульта;

2. бионические протезы. В данный момент активно разрабатывается группа бионических устройств, улавливающих нервные импульсы и способных заменить человеку утраченный орган. Наибольший интерес в области медицины представляет бионический глаз. При помощи данного протеза люди с определёнными формами слепоты могут видеть цвет и очертание предметов, читать самый крупный шрифт офтальмологической таблицы и самостоятельно ориентироваться в пространстве. Современный бионический протез руки оснащён чувствительной искусственной кожей. С его помощью можно брать предметы, нажимать клавиши компьютера, сжимать кисть руки и т.д.;

3. печать органов на 3D принтере. С появлением биологических 3D принтеров учёными прогнозируются новые достижения в области создания органов для трансплантации. Напечатанные органы создаются из собственных клеток организма пациента, поэтому вопрос совместимости не стоит. Перед трёхмерной печатью органа в лаборатории выращивается необходимое количество клеток, которые затем упаковывают в принтер и выстраивают в специальном каркасе из гидрогеля;

4. надувной инкубатор для недоношенных. Создан компактный надувной инкубатор для недоношенных детей, родившихся раньше 34-й недели, который раскладывается с помощью нагнетания внутрь стенок воздуха. Данное изобретение может обеспечить жизнедеятельность новорожденного ребёнка в качестве переносного инкубатора в случае преждевременных родов в неприспособленных для этого местах или при проведении домашних родов;

5. управляемая видеокапсула для эндоскопии. Для проведения процедуры эндоскопии желудочно-кишечного тракта создана управляемая видеокапсула MiroCam Navi, способная проникать в самые узкие просветы. С помощью нового изобретения процедура эдоскопии безболезненна и максимально информативна при подтверждении таких диагнозов, как: «язва двенадцатипёрстной кишки», «язва желудка», «эрозивный гастрит», наличие опухоли, полипов, перфорации и т.д.

Это далеко неполный список удивительных разработок в мире современных медицинских технологий. К сожалению, многие из них пока недоступны для большинства потенциальных пользователей по причине высокой стоимости, но в обозримом будущем решение данного вопроса принесёт свои результаты.

Источник: http://ozdorovie.info/vse-o-zdorove/zabolevaniya/5-udivitelnyh-sovremennyh-dostizhenij-v-meditsine

Добавить комментарий

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

Adblock
detector