Najnoviji napredak u medicini. Bionička ruka iLIMB

Otkrića se ne rađaju iznenada. Svakom razvoju događaja, prije nego što mediji saznaju, prethodi dug i mukotrpan rad. A prije nego što se u ljekarnama pojave testovi i tablete, au laboratorijima - nove dijagnostičke metode, mora proći vrijeme. Tijekom proteklih 30 godina broj medicinskih istraživanja povećao se gotovo 4 puta, a uključena su i u medicinsku praksu.

Biokemijski test krvi kod kuće
Uskoro će biokemijski test krvi, poput testa trudnoće, trajati nekoliko minuta. MIPT nanobiotehnolozi postavljaju visokoprecizan test krvi u običnu test traku.

Biosenzorski sustav temeljen na korištenju magnetskih nanočestica omogućuje precizno mjerenje koncentracije proteinskih molekula (markera koji upućuju na razvoj raznih bolesti) te maksimalno pojednostavljuje postupak biokemijske analize.

„Tradicionalno, testovi koji se mogu provoditi ne samo u laboratoriju, već i na terenu, temelje se na korištenju fluorescentnih ili obojenih naljepnica, a rezultati se utvrđuju „na oko“ ili pomoću video kamere. Koristimo magnetske čestica, čija je prednost: uz njihovu pomoć moguće je provesti analizu čak i uranjanjem test trake u potpuno neprozirnu tekućinu, recimo, odrediti tvari izravno u punoj krvi,” objašnjava Alexei Orlov, istraživač u GPI-ju. RAS i glavni autor studije.

Ako uobičajeni test trudnoće javlja ili "da" ili "ne", tada vam ovaj razvoj omogućuje točno određivanje koncentracije proteina (to jest, u kojoj je fazi razvoja).

"Numeričko mjerenje provodi se samo elektroničkim putem pomoću prijenosnog uređaja. Situacije "ili da ili ne" su isključene", kaže Aleksej Orlov. Prema studiji objavljenoj u časopisu Biosensors and Bioelectronics, sustav se uspješno pokazao u dijagnostici raka prostate, au nekim je aspektima čak i nadmašio "zlatni standard" za određivanje PSA - enzimski imunološki test.

Kada se test pojavi u ljekarnama, programeri i dalje šute. Planirano je da će biosenzor, između ostalog, moći provoditi praćenje okoliša, analizu proizvoda i lijekova, i sve to na licu mjesta, bez nepotrebnih instrumenata i troškova.

Bionički udovi koji se mogu trenirati
Današnje bioničke ruke po funkcionalnosti se ne razlikuju puno od pravih – mogu pomicati prste i uzimati predmete, no ipak su još daleko od “originala”. Kako bi "sinkronizirali" osobu sa strojem, znanstvenici ugrađuju elektrode u mozak, uklanjaju električne signale iz mišića i živaca, no proces je mukotrpan i traje nekoliko mjeseci.

GalvaniBionix tim, sastavljen od studenata MIPT-a i diplomiranih studenata, pronašao je način kako olakšati učenje i učiniti ga tako da se ne prilagođava osoba robotu, već se ud prilagođava osobi. Program koji su napisali znanstvenici pomoću posebnih algoritama prepoznaje "mišićne naredbe" svakog pacijenta.

"Većina mojih kolega, koji imaju jako cool znanje, ide u rješavanje financijskih problema - odlaze raditi u korporacije, izrađuju mobilne aplikacije. To nije loše ni dobro, samo je drugačije. Osobno sam želio napraviti nešto globalno, u kraj "tako da djeca imaju o čemu pričati. A u Phystechu sam našao istomišljenike: svi su iz različitih područja - fiziolozi, matematičari, programeri, inženjeri - i pronašli smo takav zadatak za sebe", Alexey Tsyganov, član GalvaniBionix tima, podijelio je svoj osobni motiv.

DNK dijagnoza raka
U Novosibirsku je razvijen ultraprecizan testni sustav za ranu dijagnostiku raka. Prema Vitaliju Kuznjecovu, istraživaču Centra za virusologiju i biotehnologiju Vector, njegov je tim uspio stvoriti određeni oncomarker - enzim koji može otkriti rak u ranoj fazi pomoću DNK izolirane iz sline (krvi ili urina).

Sada se sličan test provodi analizom specifičnih proteina koji tvore tumor. Novosibirski pristup predlaže promatranje modificirane DNK stanice raka, koja se pojavljuje puno prije proteina. U skladu s tim, dijagnoza vam omogućuje otkrivanje bolesti u početnoj fazi.

Sličan sustav već se koristi u inozemstvu, ali u Rusiji nije certificiran. Znanstvenici su uspjeli "pojeftiniti" postojeću tehnologiju (1,5 rublja u odnosu na 150 eura - 12 milijuna rubalja). Zaposlenici "Vektora" očekuju da će njihova analiza uskoro biti uvrštena na obaveznu listu za klinički pregled.

elektronski nos
Na Sibirskom institutu za fiziku i tehnologiju stvoren je "elektronički nos". Plinski analizator ocjenjuje kvalitetu hrane, kozmetičkih i medicinskih proizvoda, a također je u mogućnosti dijagnosticirati niz bolesti prema izdahnutom zraku.

"Ispitivali smo jabuke: kontrolni dio stavili smo u hladnjak, a ostatak ostavili u zatvorenom na sobnoj temperaturi", kaže Timur Muksunov, istraživač u Laboratoriju za sigurnosne metode, sustave i tehnologije Sibirskog instituta za fiziku i tehnologiju.

"Nakon 12 sati pomoću instalacije bilo je moguće otkriti da drugi dio intenzivnije ispušta plinove od kontrolnog. Sada se u povrtnim bazama proizvodi primaju prema organoleptičkim pokazateljima, a uz pomoć uređaja koji se stvara , bit će moguće točnije odrediti rok trajanja proizvoda, što će utjecati na njegovu kvalitetu", rekao je. Muksunov polaže nade u program potpore start-upima - "nos" je potpuno spreman za serijsku proizvodnju i čeka sredstva.

tableta za depresiju
Znanstvenici iz zajedno s kolegama iz njih. N.N. Vorozhtsova razvili su novi lijek za liječenje depresije. Tableta povećava koncentraciju serotonina u krvi, čime pomaže u borbi protiv bluza.

Sada je antidepresiv pod radnim nazivom TC-2153 u pretkliničkim ispitivanjima. Istraživači se nadaju da će "uspješno proći sve ostale i pomoći u postizanju napretka u liječenju brojnih ozbiljnih psihopatologija", piše Interfax.

Inovacije se rađaju u znanstvenim laboratorijima

Dugi niz godina zaposlenici laboratorija za epigenetiku razvoja Federalnog istraživačkog centra "Institut za citologiju i genetiku Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti" rade na stvaranju Biobanke staničnih modela ljudskih bolesti, koji će se potom koristiti za stvaranje lijekova za liječenje nasljednih neurodegenerativnih i kardiovaskularnih bolesti.

Nanočestice: nevidljive i utjecajne

Uređaj konstruiran u Institutu za kemijsku kinetiku i izgaranje. V.V. Voivodeship SB RAS, pomaže detektirati nanočestice u nekoliko minuta.- Postoje radovi ruskih, ukrajinskih, engleskih i američkih istraživača koji pokazuju da u gradovima s visokim sadržajem nanočestica postoji povećana učestalost srčanih, onkoloških i plućnih bolesti, - naglašava viši istraživač na IHKG SB RAS kandidat kemijskih znanosti Sergey Nikolaevich Dubtsov.

Znanstvenici iz Novosibirska razvili su spoj koji će pomoći u borbi protiv tumora

​Istraživači s Instituta za kemijsku biologiju i fundamentalnu medicinu Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti stvaraju konstruktivne spojeve na temelju proteina albumina koji mogu učinkovito doprijeti do tumora pacijenata oboljelih od raka - u budućnosti bi te tvari mogle postati osnova za drogu.

Sibirski znanstvenici razvili su ventilnu protezu za dječja srca

Zaposlenici Nacionalnog medicinskog istraživačkog centra nazvanog po akademiku E. N. Meshalkinu stvorili su novu vrstu bioproteze ventila za dječju kardiokirurgiju. Manje je sklona kalcifikaciji od drugih, što će smanjiti broj ponovljenih kirurških intervencija.

Sibirski inhibitori lijekova protiv raka prolaze pretklinička ispitivanja

​Znanstvenici Instituta za kemijsku biologiju i fundamentalnu medicinu Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti, Novosibirsk Institut za organsku kemiju. N. N. Vorozhtsov Institut za citologiju i genetiku Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti i Institut za citologiju i genetiku Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti pronašli su učinkovite proteinske mete za razvoj lijekova protiv raka rektuma, pluća i crijeva.

Instituti Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti pomoći će SIBUR LLC u razvoju biorazgradive plastike

​Na VI Međunarodnom forumu tehnološkog razvoja i izložbi Technoprom-2018 potpisani su sporazumi o suradnji između petrokemijske tvrtke SIBUR LLC i dviju novosibirskih istraživačkih organizacija: Novosibirskog instituta za organsku kemiju nazvanog po N.N.

Početak 21. stoljeća obilježila su mnoga otkrića na području medicine o kojima se prije 10-20 godina pisalo u znanstvenofantastičnim romanima, a sami pacijenti su mogli samo sanjati. I premda mnoga od ovih otkrića čekaju dug put uvođenja u kliničku praksu, ona više ne spadaju u kategoriju konceptualnih razvoja, već su zapravo uređaji koji rade, iako još nisu široko korišteni u medicinskoj praksi.

1. Umjetno srce AbioCor

U srpnju 2001. skupina kirurga iz Louisvillea u Kentuckyju uspjela je pacijentu ugraditi umjetno srce nove generacije. Uređaj, nazvan AbioCor, ugrađen je u čovjeka koji je patio od zatajenja srca. Umjetno srce razvila je tvrtka Abiomed, Inc. Iako su se slični uređaji već koristili, AbioCor je najnapredniji te vrste.

U prethodnim verzijama, pacijent je morao biti pričvršćen na ogromnu konzolu kroz cijevi i žice koje su bile implantirane kroz kožu. To je značilo da osoba ostaje vezana za krevet. AbioCor, s druge strane, egzistira potpuno autonomno unutar ljudskog tijela i ne trebaju mu dodatne cijevi ili žice koje izlaze van.

2. Bioumjetna jetra

Na ideju o stvaranju bioumjetne jetre došao je dr. Kenneth Matsumura, koji je odlučio zauzeti novi pristup tom pitanju. Znanstvenik je napravio uređaj koji koristi stanice jetre prikupljene od životinja. Uređaj se smatra bioumjetnim jer se sastoji od biološkog i umjetnog materijala. Godine 2001. časopis TIME proglasio je bioumjetnu jetru izumom godine.

3. Tablet s kamerom

Uz pomoć takve pilule možete dijagnosticirati rak u najranijim fazama. Uređaj je stvoren s ciljem dobivanja visokokvalitetnih slika u boji u ograničenim prostorima. Pilula s kamerom može detektirati znakove raka jednjaka i otprilike je širine nokta odrasle osobe i dvostruko duža.

4. Bioničke kontaktne leće

Bioničke kontaktne leće razvili su istraživači sa Sveučilišta Washington. Uspjeli su spojiti elastične kontaktne leće s tiskanim elektroničkim sklopovima. Ovaj izum pomaže korisniku da vidi svijet prekrivajući kompjuterizirane slike povrh vlastite vizije. Prema izumiteljima, bioničke kontaktne leće mogu biti korisne vozačima i pilotima jer im pokazuju rute, informacije o vremenu ili vozila. Osim toga, ove kontaktne leće mogu pratiti fizičke pokazatelje osobe poput razine kolesterola, prisutnosti bakterija i virusa. Prikupljene podatke moguće je bežičnim prijenosom poslati na računalo.

5. Bionička ruka iLIMB

Kreiran od strane Davida Gowa 2007. godine, bionička šaka iLIMB bila je prvi umjetni ud na svijetu koji ima pet pojedinačno mehaniziranih prstiju. Korisnici uređaja moći će pokupiti predmete različitih oblika – primjerice, ručke šalica. iLIMB se sastoji od 3 odvojena dijela: 4 prsta, palac i dlan. Svaki od dijelova sadrži svoj sustav upravljanja.

6. Robot pomoćnici tijekom operacija

Kirurzi već neko vrijeme koriste robotske ruke, ali sada postoji robot koji sam može izvesti operaciju. Grupa znanstvenika sa Sveučilišta Duke već je testirala robota. Koristili su ga na mrtvoj purici (jer je pureće meso slične teksture ljudskom). Uspješnost robota procjenjuje se na 93%. Naravno, prerano je govoriti o autonomnim kirurškim robotima, ali ovaj izum je veliki korak u tom smjeru.

7 Čitač misli

"Čitanje misli" je izraz koji psiholozi koriste za podsvjesno otkrivanje i analizu neverbalnih znakova, kao što su izrazi lica ili pokreti glave. Takvi signali pomažu ljudima da razumiju međusobno emocionalno stanje. Ovaj izum je zamisao trojice znanstvenika iz MIT Media Laba. Stroj za čitanje misli skenira signale u mozgu korisnika i obavještava one s kojima komunicira. Uređaj se može koristiti za rad s autističnim osobama.

8. Elekta Axesse

Elekta Axesse je vrhunski uređaj protiv raka. Kreiran je za liječenje tumora u cijelom tijelu – kralježnice, pluća, prostate, jetre i mnogih drugih. Elekta Axesse kombinira nekoliko funkcionalnosti. Uređaj može proizvesti stereotaktičku radiokirurgiju, stereotaktičku radioterapiju, radiokirurgiju. Tijekom tretmana liječnici imaju priliku promatrati 3D sliku područja koje treba tretirati.

9. Egzoskelet eNOGE

Egzoskelet eLEGS jedan je od najimpresivnijih izuma 21. stoljeća. Jednostavan je za korištenje i pacijenti ga mogu nositi ne samo u bolnici nego i kod kuće. Uređaj vam omogućuje stajanje, hodanje pa čak i penjanje stepenicama. Egzoskelet je prikladan za osobe visine od 157 cm do 193 cm i težine do 100 kg.

10. očni pisar

Ovaj uređaj je dizajniran da pomogne ljudima koji su vezani za krevet da komuniciraju. Okular je zajednička kreacija istraživača iz Ebeling grupe, zaklade Not Impossible Foundation i Laboratorija za istraživanje grafita. Tehnologija se temelji na jeftinim naočalama za praćenje očiju koje pokreće softver otvorenog koda. Ove naočale omogućuju osobama koje pate od neuromuskularnog sindroma da komuniciraju crtanjem ili pisanjem po ekranu hvatajući pokrete očiju i pretvarajući ih u crte na ekranu.

Ekaterina Martynenko

Znanstvena otkrića stvorila su mnoge korisne lijekove koji će zasigurno uskoro biti slobodno dostupni. Pozivamo vas da se upoznate s deset najnevjerojatnijih medicinskih otkrića 2015., koja će zasigurno dati ozbiljan doprinos razvoju medicinskih usluga u vrlo bliskoj budućnosti.

Otkriće teiksobaktina

Svjetska zdravstvena organizacija je 2014. godine upozorila sve da čovječanstvo ulazi u takozvano postantibiotsko doba. I pokazalo se da je bila u pravu. Od 1987. godine znanost i medicina nisu proizvele stvarno nove vrste antibiotika. Međutim, bolesti ne miruju. Svake godine pojavljuju se nove infekcije koje su otpornije na postojeće lijekove. To je postao problem stvarnog svijeta. No, 2015. godine znanstvenici su došli do otkrića za koje vjeruju da će donijeti dramatične promjene.

Znanstvenici su otkrili novu klasu antibiotika od 25 antimikrobika, uključujući vrlo važan koji se zove teixobactin. Ovaj antibiotik uništava mikrobe blokirajući njihovu sposobnost stvaranja novih stanica. Drugim riječima, mikrobi pod utjecajem ovog lijeka ne mogu se razviti i s vremenom razvijaju otpornost na lijek. Teixobactin se sada pokazao vrlo učinkovitim protiv rezistentnog Staphylococcus aureusa i nekoliko bakterija koje uzrokuju tuberkulozu.

Laboratorijska ispitivanja teiksobaktina provedena su na miševima. Velika većina eksperimenata pokazala je učinkovitost lijeka. Ispitivanja na ljudima trebala bi početi 2017.

Jedno od najzanimljivijih i najperspektivnijih područja u medicini je regeneracija tkiva. Godine 2015. na popis umjetno rekreiranih organa dodan je novi predmet. Doktori sa Sveučilišta u Wisconsinu naučili su uzgojiti ljudske glasnice praktički iz ničega.

Grupa znanstvenika predvođena dr. Nathanom Welhanom napravila je bioinženjering tkivo koje može oponašati rad sluznice glasnica, odnosno tkiva koje predstavljaju dva režnja glasnica, koji vibriraju stvarajući ljudski govor. Donorske stanice, iz kojih su naknadno uzgojeni novi ligamenti, uzete su od pet pacijenata dobrovoljaca. Znanstvenici su u laboratoriju u dva tjedna uzgojili potrebno tkivo, nakon čega su ga dodali u umjetni model grkljana.

Zvuk koji stvaraju nastale glasnice znanstvenici opisuju kao metalni i uspoređuju ga sa zvukom robotskog kazooa (puhački glazbeni instrument igračka). Međutim, znanstvenici su uvjereni da će glasnice koje su stvorili u stvarnim uvjetima (odnosno kada se usade u živi organizam) zvučati gotovo kao prave.

U jednom od najnovijih pokusa na laboratorijskim miševima kojima je ucijepljen ljudski imunitet, istraživači su odlučili ispitati hoće li tijelo glodavaca odbaciti novo tkivo. Srećom, to se nije dogodilo. Dr. Welham je uvjeren da tkivo neće odbaciti ni ljudsko tijelo.

Lijek protiv raka mogao bi pomoći oboljelima od Parkinsonove bolesti

Tisinga (ili nilotinib) je ispitan i odobren lijek koji se obično koristi za liječenje osoba sa znakovima leukemije. Međutim, nova studija Medicinskog centra Sveučilišta Georgetown pokazuje da bi Tasingin lijek mogao biti vrlo moćan alat za kontrolu motoričkih simptoma kod osoba s Parkinsonovom bolešću, poboljšanje njihove motoričke funkcije i kontrolu nemotoričkih simptoma bolesti.

Fernando Pagan, jedan od liječnika koji je proveo ovu studiju, smatra da bi terapija nilotinibom mogla biti prva učinkovita metoda te vrste za smanjenje degradacije kognitivnih i motoričkih funkcija kod pacijenata s neurodegenerativnim bolestima poput Parkinsonove bolesti.

Znanstvenici su šest mjeseci davali povećane doze nilotiniba 12 pacijenata dobrovoljaca. Kod svih 12 pacijenata koji su završili ovo ispitivanje lijeka do kraja, došlo je do poboljšanja motoričkih funkcija. Njih 10 pokazalo je značajno poboljšanje.

Glavni cilj ove studije bio je ispitati sigurnost i neškodljivost nilotiniba kod ljudi. Doza korištenog lijeka bila je puno manja od doze koja se obično daje pacijentima s leukemijom. Unatoč činjenici da je lijek pokazao svoju učinkovitost, studija je ipak provedena na maloj skupini ljudi bez uključivanja kontrolnih skupina. Stoga, prije nego što se Tasinga počne koristiti kao terapija za Parkinsonovu bolest, morat će se provesti još nekoliko ispitivanja i znanstvenih studija.

Prva škrinja s 3D printanjem na svijetu

Muškarac je bolovao od rijetke vrste sarkoma, a liječnici nisu imali drugog izbora. Kako bi izbjegli daljnje širenje tumora po tijelu, stručnjaci su osobi uklonili gotovo cijelu prsnu kost i kosti zamijenili titanskim implantatom.

U pravilu se implantati za velike dijelove kostura izrađuju od najrazličitijih materijala koji se s vremenom mogu istrošiti. Osim toga, zamjena tako složenih kostiju poput prsne kosti, koja je obično jedinstvena za svaki pojedinačni slučaj, zahtijevala je od liječnika pažljivo skeniranje prsne kosti osobe kako bi dizajnirali implantat prave veličine.

Odlučeno je koristiti leguru titana kao materijal za novu prsnu kost. Nakon izvođenja visokopreciznih 3D CT skeniranja, znanstvenici su upotrijebili Arcam printer vrijedan 1,3 milijuna dolara za izradu nove škrinje od titana. Operacija ugradnje nove prsne kosti pacijentu bila je uspješna, a osoba je već završila cijeli tijek rehabilitacije.

Od stanica kože do stanica mozga

Znanstvenici s kalifornijskog Salk instituta u La Jolli prošlu su godinu posvetili istraživanju ljudskog mozga. Razvili su metodu za transformaciju stanica kože u stanice mozga i već su pronašli nekoliko korisnih primjena nove tehnologije.

Valja napomenuti da su znanstvenici pronašli način kako stanice kože pretvoriti u stare moždane stanice, što pojednostavljuje njihovu daljnju upotrebu, primjerice, u istraživanju Alzheimerove i Parkinsonove bolesti te njihovoj povezanosti s učincima starenja. Povijesno gledano, životinjske moždane stanice korištene su za takva istraživanja, no znanstvenici su u ovom slučaju bili ograničeni u svojim mogućnostima.

Nedavno su znanstvenici uspjeli pretvoriti matične stanice u moždane stanice koje se mogu koristiti za istraživanja. No, to je prilično naporan proces, a rezultat su stanice koje nisu u stanju oponašati mozak starije osobe.

Nakon što su istraživači razvili način za umjetno stvaranje moždanih stanica, svoju su pozornost usmjerili na stvaranje neurona koji bi imali sposobnost proizvodnje serotonina. I premda dobivene stanice imaju samo mali dio sposobnosti ljudskog mozga, one aktivno pomažu znanstvenicima u istraživanju i pronalaženju lijekova za bolesti i poremećaje kao što su autizam, shizofrenija i depresija.

Kontracepcijske pilule za muškarce

Japanski znanstvenici s Instituta za istraživanje mikrobnih bolesti u Osaki objavili su novi znanstveni rad prema kojem ćemo u skoroj budućnosti moći proizvoditi stvarne kontracepcijske pilule za muškarce. U svom radu znanstvenici opisuju studije lijekova "Tacrolimus" i "Cyxlosporin A".

Obično se ti lijekovi koriste nakon transplantacije organa za suzbijanje tjelesnog imunološkog sustava kako ne bi odbacio novo tkivo. Blokada nastaje zbog inhibicije proizvodnje enzima kalcineurina, koji sadrži proteine ​​PPP3R2 i PPP3CC koji se inače nalaze u muškom sjemenu.

U svojoj studiji na laboratorijskim miševima znanstvenici su otkrili da čim se protein PPP3CC ne proizvodi u organizmima glodavaca, njihove reproduktivne funkcije su oštro smanjene. To je potaknulo istraživače na zaključak da nedovoljna količina ovog proteina može dovesti do steriliteta. Nakon pomnijeg proučavanja, stručnjaci su zaključili da ovaj protein daje spermijima fleksibilnost i potrebnu snagu i energiju da prodru kroz membranu jajne stanice.

Testiranje na zdravim miševima samo je potvrdilo njihovo otkriće. Samo pet dana korištenja lijekova "Tacrolimus" i "Cyxlosporin A" dovelo je do potpune neplodnosti miševa. Međutim, njihova reproduktivna funkcija u potpunosti se oporavila samo tjedan dana nakon što su prestali davati ove lijekove. Važno je napomenuti da kalcineurin nije hormon, tako da uporaba lijekova ni na koji način ne smanjuje seksualnu želju i razdražljivost tijela.

Unatoč obećavajućim rezultatima, trebat će nekoliko godina da se stvore prave muške kontracepcijske pilule. Oko 80 posto studija na miševima nije primjenjivo na slučajeve kod ljudi. Međutim, znanstvenici se još uvijek nadaju uspjehu, jer je učinkovitost lijekova dokazana. Osim toga, slični lijekovi već su prošli klinička ispitivanja na ljudima i naširoko se koriste.

DNK pečat

Tehnologije 3D ispisa stvorile su jedinstvenu novu industriju - ispis i prodaju DNK. Istina, pojam "tisak" ovdje je vjerojatnije da se koristi posebno u komercijalne svrhe i ne opisuje nužno što se zapravo događa na ovom području.

Izvršni direktor Cambrian Genomicsa objašnjava da se proces najbolje opisuje izrazom "provjera pogrešaka", a ne "ispisivanjem". Milijuni komadića DNK stavljaju se na sićušne metalne podloge i skeniraju pomoću računala, koje odabire niti koje će na kraju sačinjavati cijeli lanac DNK. Nakon toga, potrebne karike pažljivo se izrezuju laserom i stavljaju u novi lanac, unaprijed naručen od strane klijenta.

Tvrtke poput Cambriana vjeruju da će ljudi u budućnosti moći stvarati nove organizme samo iz zabave s posebnim računalnim hardverom i softverom. Naravno, takve će pretpostavke odmah izazvati opravdani gnjev ljudi koji sumnjaju u etičku ispravnost i praktičnu korisnost ovih studija i mogućnosti, ali prije ili kasnije, htjeli mi to ili ne, doći ćemo do ovoga.

Sada ispis DNK malo obećava u polju medicine. Proizvođači lijekova i istraživačke tvrtke među prvim su kupcima tvrtki poput Cambriana.

Istraživači na Institutu Karolinska u Švedskoj otišli su korak dalje i počeli stvarati razne figurice od DNK niti. DNA origami, kako ga nazivaju, na prvi se pogled može činiti kao obično ugađanje, ali ova tehnologija ima i praktičan potencijal za korištenje. Na primjer, može se koristiti u isporuci lijekova u tijelo.

Nanoboti u živom organizmu

Početkom 2015. polje robotike postiglo je veliku pobjedu kada je grupa istraživača sa kalifornijskog sveučilišta u San Diegu objavila da su izvršili zadatak koji je svoj zadatak izvršio iz unutrašnjosti živog organizma.

U ovom su slučaju laboratorijski miševi djelovali kao živi organizam. Nakon što su nanobote smjestili unutar životinja, mikrostrojevi su otišli u želudac glodavaca i isporučili teret koji je stavljen na njih, a to su bile mikroskopske čestice zlata. Do kraja postupka znanstvenici nisu primijetili nikakva oštećenja unutarnjih organa miševa i tako potvrdili korisnost, sigurnost i učinkovitost nanobota.

Daljnji testovi su pokazali da više čestica zlata koje isporučuju nanoboti ostaju u želucima od onih koje su tamo jednostavno unesene s obrokom. To je potaknulo znanstvenike na pomisao da će nanoboti u budućnosti moći unositi potrebne lijekove u tijelo mnogo učinkovitije nego s tradicionalnijim metodama njihove primjene.

Lanac motora sićušnih robota izrađen je od cinka. Kada dođe u dodir s kiselo-baznom okolinom tijela, dolazi do kemijske reakcije koja proizvodi mjehuriće vodika koji pokreću nanobote unutra. Nakon nekog vremena nanoboti se jednostavno otope u kiseloj sredini želuca.

Iako se tehnologija razvijala gotovo cijelo desetljeće, znanstvenici su je tek 2015. uspjeli testirati u živom okruženju, umjesto u uobičajenim petrijevim zdjelicama, kao što je to učinjeno toliko puta prije. U budućnosti, nanoboti se mogu koristiti za otkrivanje, pa čak i liječenje raznih bolesti unutarnjih organa utječući na pojedinačne stanice pravim lijekovima.

Injekcijski nanoimplant za mozak

Tim znanstvenika s Harvarda razvio je implantat koji obećava liječenje brojnih neurodegenerativnih poremećaja koji dovode do paralize. Implantat je elektronički uređaj koji se sastoji od univerzalnog okvira (mrežice) na koji se kasnije mogu spojiti različiti nanouređaji nakon što se ugradi u mozak pacijenta. Zahvaljujući implantatu moći će se pratiti neuralna aktivnost mozga, stimulirati rad pojedinih tkiva, ali i ubrzati regeneraciju neurona.

Elektronička mreža sastoji se od vodljivih polimernih niti, tranzistora ili nanoelektroda koje povezuju sjecišta. Gotovo cijelo područje mreže sastoji se od rupa, što omogućuje živim stanicama da oko nje formiraju nove veze.

Od početka 2016. tim znanstvenika s Harvarda još uvijek testira sigurnost korištenja takvog implantata. Na primjer, dva miša su implantirali u mozak uređaj koji se sastoji od 16 električnih komponenti. Uređaji se uspješno koriste za praćenje i stimulaciju specifičnih neurona.

Umjetna proizvodnja tetrahidrokanabinola

Dugi niz godina marihuana se koristi u medicini kao lijek protiv bolova, a posebno za poboljšanje stanja pacijenata oboljelih od raka i AIDS-a. U medicini se aktivno koristi i sintetička zamjena za marihuanu, odnosno njenu glavnu psihoaktivnu komponentu, tetrahidrokanabinol (ili THC).

Međutim, biokemičari s Tehničkog sveučilišta u Dortmundu najavili su stvaranje nove vrste kvasca koji proizvodi THC. Štoviše, neobjavljeni podaci pokazuju da su isti znanstvenici stvorili drugu vrstu kvasca koji proizvodi kanabidiol, još jedan psihoaktivni sastojak marihuane.

Marihuana sadrži nekoliko molekularnih spojeva koji su od interesa za istraživače. Stoga bi otkriće učinkovitog umjetnog načina stvaranja ovih komponenti u velikim količinama moglo biti od velike koristi medicini. Međutim, metoda konvencionalnog uzgoja biljaka i naknadne ekstrakcije potrebnih molekularnih spojeva sada je najučinkovitija metoda. Unutar 30 posto suhe težine moderne marihuane može sadržavati pravu THC komponentu.

Unatoč tome, znanstvenici iz Dortmunda uvjereni su da će u budućnosti uspjeti pronaći učinkovitiji i brži način ekstrakcije THC-a. Do danas je stvoreni kvasac ponovno uzgajan na molekulama iste gljive umjesto preferirane alternative jednostavnih saharida. Sve to dovodi do toga da sa svakom novom šaržom kvasca opada i količina slobodne THC komponente.

Znanstvenici obećavaju da će u budućnosti pojednostaviti proces, maksimizirati proizvodnju THC-a i proširiti ga na industrijsku upotrebu, u konačnici zadovoljavajući potrebe medicinskih istraživanja i europskih regulatora koji traže nove načine za proizvodnju THC-a bez uzgoja same marihuane.

U 21. stoljeću teško je pratiti znanstveni napredak. Posljednjih godina naučili smo kako uzgajati organe u laboratorijima, umjetno kontrolirati aktivnost živaca i izumili kirurške robote koji mogu izvoditi složene operacije.

Kao što znate, da bi se vidjelo u budućnost, potrebno je sjećati se prošlosti. Predstavljamo sedam velikih znanstvenih otkrića u medicini zahvaljujući kojima je bilo moguće spasiti milijune ljudskih života.

anatomija tijela

Godine 1538. talijanski prirodoslovac, "otac" moderne anatomije, Vesalius predstavio je svijetu znanstveni opis strukture tijela i definiciju svih ljudskih organa. Morao je iskopavati leševe za anatomske studije na groblju, jer je Crkva zabranjivala takve medicinske pokuse.

Sada se veliki znanstvenik smatra utemeljiteljem znanstvene anatomije, po njemu se nazivaju krateri na Mjesecu, tiskaju se marke s njegovim likom u Mađarskoj, Belgiji, a za života je, zbog rezultata svog mukotrpnog rada, čudom izbjegao inkviziciju .

Cijepljenje

Danas mnogi zdravstveni radnici vjeruju da je otkriće cjepiva kolosalan pomak u povijesti medicine. Spriječili su tisuće bolesti, zaustavili opću smrtnost i do danas spriječili invaliditet. Neki čak vjeruju da ovo otkriće nadmašuje sva druga po broju spašenih života.

Engleski liječnik Edward Jenner, od 1803. šef lože za velike boginje u gradu na Temzi, razvio je prvo cjepivo na svijetu protiv “strašne Božje kazne” – velikih boginja. Inokulacijom bezopasnog virusa kravlje bolesti u ljude osigurao je imunitet svojim pacijentima.

Lijekovi za anesteziju

Zamislite samo operaciju bez anestezije ili operaciju bez ublažavanja boli. Istina, mraz na koži? Prije 200 godina svako liječenje bilo je popraćeno mukom i divljom boli. Na primjer, u starom Egiptu, prije operacije, pacijent je bio lišen svijesti stiskanjem karotidne arterije. U drugim zemljama davali su vodu za piće s uvarkom od konoplje, maka ili kokoši.

Prvi pokusi s anesteticima - dušikovim oksidom i eteričnim plinom - pokrenuti su tek u 19. stoljeću. Revolucija u svijesti kirurga dogodila se 16. listopada 1986. godine kada je američki stomatolog Thomas Morton izvadio zub pacijentu uz pomoć eterske anestezije.

X-zrake

Dana 8. studenoga 1895. godine, na temelju rada jednog od najmarljivijih i najtalentiranijih fizičara 19. stoljeća, Wilhelma Roentgena, medicina je stekla tehnologiju sposobnu dijagnosticirati mnoge bolesti na nekirurški način.

Ovo znanstveno otkriće, bez kojeg je danas nemoguć rad bilo koje medicinske ustanove, pomaže u prepoznavanju mnogih bolesti - od prijeloma do malignih tumora. X-zrake se koriste u terapiji zračenjem.

Krvna grupa i Rh faktor

Na prijelazu iz 19. u 20. stoljeće došlo je do najvećeg postignuća biologije i medicine: eksperimentalne studije imunologa Karla Landsteinera omogućile su identificiranje individualnih antigenskih karakteristika crvenih krvnih stanica i izbjegavanje daljnjih fatalnih egzacerbacija povezanih s transfuzijom međusobno isključive krvne grupe.

Budući profesor i dobitnik Nobelove nagrade dokazao je da je krvna grupa nasljedna i da se razlikuje po svojstvima crvenih krvnih zrnaca. Kasnije je postalo moguće izliječiti ranjene i pomladiti nezdrave uz pomoć darovane krvi - što je danas uobičajena medicinska praksa.

Penicilin

Otkriće penicilina pokrenulo je eru antibiotika. Sada spašavaju nebrojene živote, nose se s većinom najstarijih smrtonosnih bolesti, poput sifilisa, gangrene, malarije i tuberkuloze.

Britanski bakteriolog Alexander Fleming preuzeo je vodstvo u otkrivanju važnog lijeka kada je slučajno otkrio da je gljiva ubila bakterije u petrijevoj zdjelici koja je ležala u laboratorijskom sudoperu. Njegov rad nastavili su Howard Flory i Ernst Boris, izolirajući penicilin u pročišćenom obliku i stavljajući ga na traku za masovnu proizvodnju.

Inzulin

Teško se čovječanstvu vratiti na događaje od prije stotinu godina i vjerovati da su dijabetičari bili osuđeni na smrt. Tek 1920. godine kanadski znanstvenik Frederick Banting i njegovi kolege identificirali su hormon gušterače inzulin, koji stabilizira razinu šećera u krvi i ima višestruki učinak na metabolizam. Do sada inzulin smanjuje broj smrti i invaliditeta, smanjuje potrebu za hospitalizacijom i skupim lijekovima.

Navedena otkrića polazište su za sav daljnji napredak medicine. Međutim, vrijedno je zapamtiti da su sve obećavajuće mogućnosti otvorene čovječanstvu zahvaljujući već utvrđenim činjenicama i djelima naših prethodnika. Urednici stranice pozivaju vas da se upoznate s najpoznatijim znanstvenicima svijeta.

Uvjetovani refleksi

Prema Ivanu Petroviču Pavlovu, razvoj uvjetovanog refleksa nastaje kao rezultat stvaranja privremene živčane veze između skupina stanica u moždanoj kori. Ako razvijete snažan uvjetni refleks hrane, na primjer, na svjetlo, onda je takav refleks uvjetovani refleks prvog reda. Na njegovoj osnovi može se razviti uvjetni refleks drugog reda, za to se dodatno koristi novi, prethodni signal, na primjer, zvuk, pojačavajući ga uvjetnim podražajem prvog reda (svjetlo).

Ivan Petrovič Pavlov istraživao je uvjetovane i bezuvjetne ljudske reflekse

Ako je uvjetni refleks pojačan samo nekoliko puta, brzo nestaje. U njegovu obnovu potrebno je uložiti gotovo jednako truda kao iu njegovu primarnu proizvodnju.
Pretplatite se na naš kanal u Yandex.Zen

Sredinom devetnaestog stoljeća bilo je mnogo nevjerojatnih otkrića. Koliko god zvučalo iznenađujuće, veliki dio ovih otkrića napravljen je u snu. Stoga su ovdje čak i skeptici u nedoumici, te im je teško reći nešto što bi pobilo postojanje vizionarskih ili proročanskih snova. Mnogi su znanstvenici proučavali ovaj fenomen. Njemački fizičar, liječnik, fiziolog i psiholog Hermann Helmoltz u svojim je istraživanjima došao do zaključka da u potrazi za istinom čovjek skuplja znanje, zatim analizira i shvaća dobivene informacije, a nakon toga dolazi najvažnija faza – uvid, koji tako se često događa u snu. Na taj su način mnogi znanstvenici pionirima došli do uvida. Sada vam dajemo priliku da se upoznate s nekim od otkrića napravljenih u snu.

Francuski filozof, matematičar, mehaničar, fizičar i fiziolog Rene Descartes Cijeli je život tvrdio da na svijetu ne postoji ništa tajanstveno što se ne može razumjeti. Međutim, ipak je postojao jedan neobjašnjiv fenomen u njegovom životu. Riječ je o fenomenu proročanskih snova koje je sanjao u svojoj dvadeset i trećoj godini života, a koji su mu pomogli da dođe do brojnih otkrića u raznim područjima znanosti. U noći s 10. na 11. studenoga 1619. Descartes je vidio tri proročanska sna. Prvi san bio je o tome kako ga jaki vihor iščupa iz zidova crkve i fakulteta, noseći ga u pravcu utočišta gdje se više ne boji ni vjetra ni drugih sila prirode. U drugom snu gleda snažnu oluju i shvaća da čim uspije razmotriti uzrok nastanka ovog uragana, odmah se stiša i ne može mu nauditi. A u trećem snu Descartes čita latinsku pjesmu koja počinje riječima “Kojim putem da idem stazom života?”. Probudivši se, Descartes je shvatio da je otkrio ključ pravih temelja svih znanosti.

Danski teorijski fizičar, jedan od utemeljitelja moderne fizike Niels Bohr još od školskih godina pokazivao je interes za fiziku i matematiku, a na Sveučilištu u Kopenhagenu obranio je svoje prve radove. Ali najvažnije otkriće uspio je napraviti u snu. Dugo je razmišljao u potrazi za teorijom o građi atoma i jednog dana mu je sinuo san. U tom snu Bor se nalazio na užarenom ugrušku vatrenog plina - Suncu oko kojeg su kružile planete, povezane s njim nitima. Tada se plin skrutio, a "Sunce" i "planete" naglo su se smanjili. Probudivši se, Bohr je shvatio da je to model atoma koji je tako dugo pokušavao otkriti. Sunce je bilo jezgra oko koje su kružili elektroni (planete)! Ovo je otkriće kasnije postalo osnova cjelokupnog Bohrovog znanstvenog rada. Teorija je postavila temelje atomske fizike, što je Nielsu Bohru donijelo svjetsko priznanje i Nobelovu nagradu. Ali ubrzo, tijekom Drugog svjetskog rata, Bohr je donekle požalio zbog svog otkrića koje bi se moglo upotrijebiti kao oružje protiv čovječanstva.

Sve do 1936. liječnici su vjerovali da se živčani impulsi u tijelu prenose električnim valom. Proboj u medicini bilo je otkriće Otto Loewy- austrijsko-njemački i američki farmakolog, koji je 1936. godine dobio Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu. U mladosti je Otto prvi predložio da se živčani impulsi prenose preko kemijskih posrednika. No kako mladog studenta nitko nije poslušao, teorija je ostala po strani. Ali 1921., sedamnaest godina nakon što je iznesena početna teorija, uoči Uskrsne nedjelje, Loewy se probudio noću, prema vlastitim riječima, “nažvrljao je nekoliko bilješki na komadu tankog papira. Ujutro nisam mogao dešifrirati svoje škrabotine. Sljedeće noći, točno u tri sata, opet mi je sinula ista misao. Ovo je bio dizajn eksperimenta osmišljenog kako bi se utvrdilo je li hipoteza o prijenosu kemijskog momenta, koju sam iznio prije 17 godina, točna. Odmah sam ustao iz kreveta, otišao u laboratorij i postavio jednostavan eksperiment na srcu žabe u skladu sa shemom koja se pojavila noću. Tako je, zahvaljujući noćnom snu, Otto Loewy nastavio istraživati ​​svoju teoriju i dokazao cijelom svijetu da se impulsi ne prenose električnim valovima, već pomoću kemijskih posrednika.

njemački organski kemičar Friedrich August Kekule javno je izjavio da je do otkrića u kemiji došao zahvaljujući proročanskom snu. Dugi niz godina pokušavao je pronaći molekularnu strukturu benzena, koji je bio dio prirodnog ulja, ali to mu otkriće nije podleglo. Dan i noć razmišljao je o rješenju problema. Ponekad je čak sanjao da je već otkrio strukturu benzena. Ali te su vizije bile samo rezultat rada njegove preopterećene svijesti. Ali jedne noći, u noći 1865., sjedio je Kekule kod kuće kraj ognjišta i tiho zadrijemao. Kasnije je i sam pričao o svom snu: „Sjedio sam i pisao udžbenik, ali rad se nije pomicao, misli su mi lebdjele negdje daleko. Okrenuo sam stolicu prema vatri i zadrijemao. Opet su mi atomi skakali pred očima. Ovaj put su se male skupine držale skromno u pozadini. Moje mentalno oko sada je moglo razabrati duge linije koje su se izvijale poput zmija. Ali pogledajte! Jedna od zmija zgrabila je vlastiti rep iu tom se obliku, kao zadirkujući, zavrtjela pred mojim očima. Kao da me probudio bljesak munje: i ovaj put sam proveo ostatak noći razrađujući posljedice hipoteze. Kao rezultat toga, otkrio je da benzen nije ništa više od prstena od šest atoma ugljika. U to je vrijeme ovo otkriće bilo revolucija u kemiji.

Danas je vjerojatno svatko čuo da je poznati periodni sustav kemijskih elemenata Dmitrij Ivanovič Mendeljejev ga je vidio u snu. Ali ne znaju svi kako se to zapravo dogodilo. Ovaj san je postao poznat iz riječi prijatelja velikog znanstvenika A. A. Inostrantseva. Rekao je da je Dmitrij Ivanovič jako dugo radio na sistematizaciji svih tada poznatih kemijskih elemenata u jednu tablicu. Jasno je vidio strukturu stola, ali nije imao pojma kako tu staviti toliko elemenata. U potrazi za rješenjem problema nije mogao ni spavati. Treći dan je zaspao od iscrpljenosti na radnom mjestu. Odmah je u snu vidio stol u kojem su svi elementi bili pravilno raspoređeni. Probudio se i brzo zapisao ono što je vidio na komad papira koji mu je bio pri ruci. Kako se kasnije pokazalo, tablica je napravljena gotovo savršeno ispravno, uzimajući u obzir podatke o kemijskim elementima koji su postojali u to vrijeme. Dmitrij Ivanovič napravio je samo neke prilagodbe.

Njemački anatom i fiziolog, profesor na sveučilištima Derpt (Tartu) (1811.) i Koenigsberg (1814.) - Carl Friedrich Burdach pridavao veliku važnost svojim snovima. Kroz snove je došao do otkrića o cirkulaciji krvi. Napisao je da su mu u snu često padala znanstvena nagađanja, koja su mu se činila vrlo važnima, i iz toga se probudio. Takvi su se snovi uglavnom događali tijekom ljetnih mjeseci. Uglavnom, ti snovi su se odnosili na predmete koje je u to vrijeme studirao. Ali ponekad je sanjao stvari o kojima u to vrijeme nije ni razmišljao. Evo priče samog Burdakha: “... 1811. godine, kada sam se još uvijek čvrsto pridržavao uobičajenih pogleda na krvotok i nisam bio pod utjecajem pogleda bilo koje druge osobe o ovom pitanju, a ja sam, općenito govoreći, bio zauzet sasvim drugim stvarima, sanjao sam da krv teče svojom vlastitom snagom i po prvi put pokreće srce, tako da je smatrati potonje uzrokom kretanja krvi kao objašnjavati tok potoka djelovanjem mlina, koji je on taj koji pokreće. Kroz ovaj san rođena je ideja o cirkulaciji krvi. Kasnije, 1837. godine, Friedrich Burdach objavio je svoje djelo pod naslovom "Antropologija, ili razmatranje ljudske prirode s raznih strana", koje je sadržavalo podatke o krvi, njezinu sastavu i namjeni, o organima krvotoka, pretvorbe i disanja.

Nakon smrti bliskog prijatelja koji je umro od dijabetesa 1920. kanadski znanstvenik Frederick Grant Banting odlučio posvetiti svoj život stvaranju lijeka za ovu strašnu bolest. Počeo je proučavanjem literature o ovoj problematici. Članak Mosesa Barrona "O blokadi kanala gušterače žučnim kamencima" ostavio je snažan dojam na mladog znanstvenika, zbog čega je usnio poznati san. U tom je snu shvatio kako ispravno postupiti. Probudivši se usred noći, Banting je zapisao proceduru provođenja eksperimenta na psu: “Podvežite gušteračne kanale kod pasa. Pričekajte šest do osam tjedana. Izbriši i izdvoji." Vrlo brzo je eksperiment oživio. Rezultati eksperimenta bili su nevjerojatni. Frederick Banting otkrio je hormon inzulin koji se i danas koristi kao glavni lijek u liječenju dijabetesa. Godine 1923. 32-godišnji Frederick Banting (zajedno s Johnom McLeodom) dobio je Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu, postavši najmlađi dobitnik. A Bantingu u čast, Svjetski dan dijabetesa obilježava se na njegov rođendan, 14. studenog.