מה יקרה בעתיד ברפואה? טכנולוגיות רפואיות עתידיות מדהימות

אלו מאיתנו שחיו חלק משמעותי מחיינו לפני תחילת המאה רגילים להתחשב בעצמנו התקופה הנוכחיתזמן במעין עתיד רחוק. מאז שגדלנו על צפייה בסרטים כמו בלייד ראנר (שמתרחש ב-2019), אנחנו משום מה לא מאוד מתרשמים מאיך שהעתיד יתברר - לפחות מנקודת מבט אסתטית. כן, המכוניות המעופפות שהבטיחו לנו כל הזמן. אבל ברפואה, למשל, מתרחשות פריצות דרך כל כך מרשימות שאנחנו כבר על סף האלמוות המעשית. וככל שמתרחקים לעתיד, כך הסיכויים לאזור זה מדהימים יותר.

טכנולוגיות החלפת מפרקים ועצם עברו דרך ארוכה במהלך השנים. העשורים האחרונים, חלקים מבוססי פלסטיק וקרמיקה השתלטו על חלקי מתכת, ו הדור החדש ביותרעצמות ומפרקים מלאכותיים הולכים אפילו רחוק יותר: הם יהיו עשויים מחומרים ביולוגיים כך שהם למעשה מתמזגים עם הגוף.

זה התאפשר, כמובן, בזכות הדפסת תלת מימד (נחזור לנושא זה יותר מפעם אחת). מנתחים בבית החולים הכללי סאות'המפטון בבריטניה המציאו טכניקה המשתמשת ב"דבק" העשוי מתאי גזע של המטופל עצמו כדי להחזיק את שתל הירך של מטופל קשיש במקומו. בנוסף, פרופסור בוב פיליאר מאוניברסיטת טורונטו לקח את התהליך לשלב הבא על ידי יצירת דור חדש של שתלים המחקים למעשה עצם אנושית.

באמצעות תהליך הקושר את רכיב העצם החלופי (באמצעות אור אולטרה סגול) למבנים מורכבים להפליא בדיוק רב, פיליאר וצוותו יוצרים רשת זעירה של תעלות ותעלות המעבירות חומרים מזינים בתוך השתל עצמו.

תאי העצם הגדלים של המטופל מופצים לאחר מכן ברחבי הרשת הזו, ומגשרים בין העצם לשתל. עם הזמן, מרכיב העצם המלאכותי מתמוסס, והתאים והרקמות הגדלים באופן טבעי שומרים על צורת השתל.

קוצב לב זעיר

מאז השתלת קוצב הלב הראשון ב-1958, טכנולוגיה זו השתפרה כמובן משמעותית. עם זאת, לאחר קפיצות ענק בפיתוח בשנות ה-70, באמצע שנות ה-80 הכל איכשהו נתקע. מדטרוניק, שיצרה את קוצב הלב הראשון המופעל באמצעות סוללות, יוצאת לשוק עם מכשיר שעשוי לחולל מהפכה בתעשיית הקוצבים כמו המכשיר הראשון שלה. זה בגודל של בקבוק ויטמין ואינו מצריך ניתוח.

הדגם החדש הזה מוחדר דרך צנתר במפשעה (!), מחובר ללב עם שיניים קטנים ומספק את הדחפים החשמליים הקבועים הדרושים. בעוד שבדרך כלל קוצבי לב קונבנציונליים דורשים ניתוח מורכב ליצירת כיס למכשיר ליד הלב, הגרסה הזעירה מפשטת מאוד את ההליך ומפחיתה את שיעור הסיבוכים ב-50%, כאשר 96% מהמטופלים אינם מראים סימנים לסיבוכים.

ובעוד שמדטרוניק עשויה להיות ראשונה בשוק הזה (עם אישור ה-FDA), יצרניות קוצבי לב מרכזיות אחרות מפתחות מכשירים מתחרים ואין להן תוכניות להישאר מחוץ לשוק השנתי של 3.6 מיליארד דולר. מדטרוניק החלה לפתח את מצילי החיים הזעירים ב-2009.

שתל עיניים של גוגל

נראה שספקית מנועי החיפוש וההגמון העולמי גוגל מתכננת לשלב טכנולוגיה בכל היבט בחיינו. עם זאת, כדאי להכיר שיחד עם שלל זבל, גוגל מייצרת גם רעיונות שווים. אחת ההצעות האחרונות של גוגל יכולה לשנות את העולם או להפוך אותו לסיוט.

הפרויקט, המכונה עדשת מגע של גוגל, הוא עדשת מגע: מושתלת בעין, היא מחליפה את העדשה הטבעית של העין (שנהרסת תוך כדי) ומסתגלת לתיקון ראייה ירודה. העדשה מחוברת לעין באמצעות אותו חומר המשמש לייצור עדשות רכות. עדשות מגע, ויש לו הרבה מעשיים יישומים רפואיים- כמו לקרוא לחץ דםחולים עם גלאוקומה, רמות גלוקוז בחולים עם סוכרת, או עדכונים אלחוטיים על סמך הידרדרות הראייה של החולה.

בתיאוריה, העין המלאכותית של גוגל יכולה לשחזר לחלוטין את הראייה. כמובן שעדיין לא מדובר במצלמה שמושתלת ישירות לעיניים, אבל אומרים שהכל מתקדם לקראת זה. בנוסף, לא ברור מתי העדשה תצא לשוק. אבל הפטנט התקבל, ו ניסויים קלינייםאישר את אפשרות ההליך.

ההתקדמות בתחום העור המלאכותי עשתה התקדמות משמעותית בעשורים האחרונים, אך שתי פריצות דרך אחרונות מתחומים שונים מאוד עשויות לפתוח אפיקים חדשים של מחקר. המדען רוברט לנגר מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס פיתח "עור שני" שהוא מכנה XPL ("שכבת פולימר צולבת"). החומר הדק להפליא מחקה עור מוצק וצעיר - אפקט המופיע מיד עם היצירה אך דוהה לאחר יממה בערך.

אבל פרופסור לכימיה צ'או וונג מאוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד עובד על חומר פולימרי עתידני עוד יותר: כזה שיכול לרפא את עצמו מנזק בטמפרטורת החדר והוא רצוף בחלקיקי מתכת זעירים שיכולים להוליך חשמל למדידות טובות יותר. הפרופסור מתעקש שהוא לא מנסה ליצור סקינים של גיבורי על, אבל מודה שהוא מעריץ גדול של וולברין ומנסה להביא מדע בדיוני לעולם האמיתי.

למרבה הפלא, כמה חומרים לריפוי עצמי כבר הופיעו בשוק - למשל, ציפוי הריפוי העצמי של הטלפון LG Flex, ש-Wong מביא כדוגמה יישום אפשריטכנולוגיות כאלה בעתיד. בקיצור, הבחור הזה באמת מנסה ליצור גיבורי על.

שתלי מוח המשחזרים יכולות מוטוריות

איאן בורקהארט בן העשרים וארבע שרד תאונה מחרידה בגיל תשע עשרה שהותירה אותו משותק מחזהו ועד בהונותיו. בשנתיים האחרונות הוא עובד עם רופאים שעסקו ומתנסים במכשיר שהושתל במוחו - שבב הקורא את הדחפים החשמליים של המוח ומתרגם אותם לתנועה. למרות שהמכשיר רחוק מלהיות מושלם - ניתן להשתמש בו רק במעבדה, כשהשתל מחובר למחשב באמצעות שרוול על הזרוע - הוא אפשר למטופל להבריג את הפקק מבקבוק ואף לשחק במשחק וידאו.

יאנג מודה שאולי לא ירוויח מהטכנולוגיות הללו. הוא עושה זאת יותר כדי להוכיח שהמושג אפשרי ולהראות שאפשר לחבר אליו מחדש את איבריו, המנותקים מהמוח שלו באמצעים חיצוניים.

עם זאת, סביר להניח שהסיוע שלו בניתוחי מוח וניסויים, המתבצעים שלוש פעמים בשבוע, יסייע רבות בקידום הטכנולוגיה הזו לדורות הבאים. למרות ש נהלים דומיםמשמש לשיקום חלקי של תנועה בקופים, זוהי הדוגמה הראשונה להתגברות מוצלחת על הניתוק העצבי שגורם לשיתוק בבני אדם.

שתלים נספגים ביולוגית

סטנטים הם צינורות פולימר רשת המוחדרים בניתוחבעורקים, מונע מהם לחסום - רוע של ממש שמוביל לסיבוכים עבור החולה ומפגין יעילות בינונית. הפוטנציאל לסיבוכים, במיוחד בחולים צעירים יותר, הופך את התוצאות של מחקר עדכני שכלל השתלות כלי דם נספגות ביולוגיות למבטיחות מאוד.

ההליך נקרא תיקון רקמות אנדוגניות. בוא נגיד את זה בפשטות: במקרה של חולים צעירים שנולדו ללא חלק מהקשרים הדרושים בלב, הצליחו הרופאים ליצור את הקשרים הללו באמצעות חומר מתקדם שפועל כ"פיגום", המאפשר לגוף להעתיק את המבנה שלו. באמצעות חומרים אורגניים, והשתל עצמו מתמוסס לאחר מכן. המחקר היה מוגבל, כלל חמישה חולים צעירים בלבד. אבל כל החמישה החלימו ללא כל סיבוכים.

למרות שהמושג הזה אינו חדש, חומר חדש(המורכב מ"פולימרים סופר-מולקולריים הניתנים לספיגה ביולוגית המיוצרים באמצעות טכנולוגיית electrospinning קניינית") מייצג צעד חשוב קדימה. דורות קודמים של סטנטים היו מורכבים מפולימרים אחרים ואפילו מסגסוגות מתכת והניבו תוצאות מעורבות, מה שהוביל לאימוץ איטי של טיפול זה ברחבי העולם.

סחוס ביוגלאס

עיצוב נוסף של פולימר מודפס בתלת מימד יכול לחולל מהפכה בטיפול במחלות מתישות מאוד. צוות מדענים מאימפריאל קולג' בלונדון ומאוניברסיטת מילאנו-ביקוקה יצרו חומר שהם מכנים "ביוגלס": שילוב סיליקון-פולימר בעל התכונות החזקות והגמישות של סחוס.

שתלי ביוגלאס דומים לסטנטים עליהם דיברנו לעיל, אך עשויים מחומר שונה לחלוטין ליישום שונה לחלוטין. אחד השימושים המוצעים עבור שתלים כאלה הוא בניית פיגומים כדי לעודד את הצמיחה הטבעית של סחוס. הם גם מתחדשים מעצמם וניתן לשחזר אותם אם הקשרים נשברים.

למרות שהמבחן הראשון של השיטה יהיה המחליף דיסק בין חולייתי, גרסה נוספת - קבועה - של השתל נמצאת בפיתוח לטיפול בפציעות ברכיים ופציעות אחרות באזורים שבהם הסחוס אינו יכול לצמוח מחדש. הופך את השתלים לזולים ונגישים יותר לייצור ואף פונקציונליים יותר משאר שתלים מסוג זה שזמינים לנו כיום וגדלים בדרך כלל במעבדה.

ריפוי עצמי של שרירי פולימרים

שלא להתעלם מכך, הכימאי של סטנפורד, צ'נג-הי לי, עובד קשה על חומר שעשוי להיות אבן הבניין לשריר מלאכותי אמיתי שעלול להעלות על השרירים השבריריים שלנו. התרכובת שלו - תרכובת אורגנית מחשידה של סיליקון, חנקן, חמצן ופחמן - מסוגלת להימתח עד פי 40 מאורכה ואז לחזור למצבה הרגיל.

זה יכול גם להתאושש מדקירות תוך 72 שעות ולהתחבר מחדש לאחר קרעים שנגרמו ממלח ברזל ברכיב. נכון, בשביל זה, חלקים מהשריר צריכים להיות ממוקמים בקרבת מקום. החלקים עדיין לא זוחלים אחד לעבר השני. ביי.

נכון לעכשיו, נקודת התורפה היחידה של אב טיפוס זה היא המוליכות החשמלית המוגבלת שלו: בחשיפה לשדה חשמלי, החומר גדל ב-2% בלבד, בעוד שרירים אמיתיים - ב-40%. יש להתגבר על זה בהקדם האפשרי - ואז לי, מדעני הסחוס הביו-זכוכית וד"ר וולברין יכולים להיפגש ולדון מה לעשות הלאה.

שיטה זו, שהומצאה על ידי דוריס טיילור, מנהלת רפואה רגנרטיבית במכון הלב של טקסס, אינה שונה בהרבה מהביופולימרים המודפסים בתלת-ממד ומדברים אחרים שהוזכרו לעיל. השיטה שד"ר טיילור כבר הדגים בבעלי חיים - ומוכנה להדגים בבני אדם - היא פנטסטית לחלוטין.

בקיצור, הלב של בעל חיים - חזיר למשל - ספוג באמבט כימי שהורס ומוצץ את כל התאים מלבד החלבון. נותר "לב רפאים" ריק, שאותו ניתן למלא בתאי הגזע של המטופל עצמו.

לאחר שהחומר הביולוגי הדרוש נמצא במקומו, הלב מחובר למכשיר המחליף את מערכת הדם והריאות המלאכותיות ("ביוריאקטור") עד שהוא מתפקד כאיבר וניתן להשתלה במטופל. טיילור הדגים בהצלחה שיטה זו על חולדות וחזירים.

אותה שיטה הצליחה עם איברים פחות מורכבים כמו שַׁלפּוּחִית הַשֶׁתֶןוקנה הנשימה. עם זאת, התהליך רחוק מלהיות מושלם, אך כשהוא מגיע אליו, תורי החולים הממתינים ללב להשתלה עשויים להיפסק לחלוטין.

הזרקת רשת מוחית

סוף סוף יש לנו טכנולוגיה חדשנית שיכולה במהירות, בפשטות ובשלמות לרשת את המוח באמצעות זריקה אחת. חוקרים מאוניברסיטת הרווארד פיתחו רשת פולימר מוליכה חשמלית שמוזרקת ממש למוח, שם היא חודרת לפינותיו ומתמזגת עם חומר המוח.

עד כה, רשת של 16 אלמנטים חשמליים הושתלה במוחם של שני עכברים במשך חמישה שבועות ללא דחייה חיסונית. חוקרים צופים כי מכשיר בקנה מידה גדול מסוג זה, המורכב ממאות אלמנטים דומים, יוכל לשלוט באופן פעיל על המוח עד כל נוירון בודד בעתיד הקרוב ויהיה שימושי בטיפול הפרעות נוירולוגיותכמו מחלת פרקינסון ושבץ.

בסופו של דבר, מחקר זה עשוי להוביל מדענים להבנה מעמיקה יותר של תפקודים קוגניטיביים גבוהים, רגשות ותפקודים מוחיים אחרים שנשארו לא ברורים כרגע.

כולנו חלמנו על טלפתיה בזמן קריאת ספרי מדע בדיוני, ולא ידוע אם החלומות שלנו יתגשמו אי פעם. אך כעת ישנן טכנולוגיות המאפשרות לאנשים חולים קשים להשתמש בכוח המחשבה היכן שאינם יכולים להתמודד בשל חולשתם. לדוגמה, Emotiv פיתחה את EPOC Neuroheadset, מערכת המאפשרת לאדם לשלוט במחשב על ידי מתן פקודות מנטליות. למכשיר זה יש פוטנציאל גדול ליצור הזדמנויות חדשות עבור חולים שאינם מסוגלים לזוז עקב מחלה. זה יכול לאפשר להם לשלוט בכיסא גלגלים אלקטרוני, מקלדת וירטואלית ועוד הרבה יותר.

פיליפס ואקסנצ'ר החלו לפתח קורא אלקטרואנצפלוגרמה (EEG) כדי לעזור לאנשים עם ניידות מוגבלת להשתמש בפקודות מנטליות כדי לתמרן דברים שהם לא יכולים להגיע אליהם. הזדמנות זו נחוצה מאוד עבור אנשים משותקים שאינם יכולים להשתמש בידיהם. בפרט, המכשיר אמור לעזור לעשות דברים פשוטים: להדליק את האורות והטלוויזיה, ואפילו יכול לשלוט בסמן העכבר. אילו הזדמנויות מחכות לטכנולוגיות האלה אפשר רק לנחש, אבל אפשר להניח הרבה.

22.12.2015

בריאות האדם היא תעשייה עתירת ידע שמתפתחת במהירות מדהימה. איך טכנולוגיות חדשות ישנו את זה ומי יהיה מבוקש בשוק העבודה תוך 20 בשנים הבאות? Ucheba.ru מאבחן את עתיד הרפואה.

במהלך 100 השנים האחרונות, מדע הישועה חיי אדםעשה צעד ענק קדימה, חודר את הסודות גוף האדםונפש. היא למדה להילחם מחלות מדבקות, פיתח ניתוחים פלסטיים, שלט באמצעים חדשים להתערבות כירורגית, ועמדה בקצב ההישגים האחרונים בתחום המזעור. אנחנו כבר לא מקבלים אבעבועות שחורות, שכחנו מהי המגיפה, אנחנו יודעים להשתיל לב. כל זה הוביל לכך שבמהלך המאה ה-20 משך זמן ממוצעהחיים על הפלנטה גדלו מ-35 ל-65 שנים.

הרפואה הגיעה רחוק מאוד בפתרון הכי הרבה בעיות שונותקשור לבריאות האדם, אבל, אבוי, לא פתר את כולם. היום היא מתמודדת עם אתגרים לפני לא פחות ממאה שנה. הסרטן עדיין לא נכבש, וירוסים שלא ידועים בעבר מתעוררים בקביעות מעוררת קנאה, אנטיביוטיקה מאבדת את כוחה, הרגלים ואורחות חיים חדשים מביאים למחלות חדשות. במקביל, אנחנו בעיצומה של מהפכה גנטית, לומדים באינטנסיביות את מבנה המוח, מקווים לביג דאטה ורובוטים ומחכים לפריצות דרך במאבק בהזדקנות. כל מי שמתכנן לחבר את חייו עם הרפואה היום צריך לבחון מקרוב את קדמת הפיתוח שלה ולהבין כיצד היא עשויה להשתנות עד 2035.

מנתח רובוט דה וינצ'י

הספק העיקרי של טכנולוגיות ומקצועות חדשים בכל תחומי העבודה האנושית כיום הוא טכנולוגיית המידע. רופאים אינם יוצאי דופן. מוסדות רפואיים עוברים מחשבונאות אנלוגית לדיגיטלית ושולטים במערכות ניתוח וחיזוי ממוחשב. שינויים טקטוניים במערכת הבריאות בעתיד הנראה לעין קשורים להגברת כוח המחשוב ועבודה עם ביג דאטה. ב-2015 הכריזה גוגל על ​​השקת המחשב הקוונטי הראשון, D-Wave. אפשר רק לנחש איך זה יהיה בעוד 20 שנה, אבל זה בהחלט בטוח - מאוד מאוד מהיר. מהירויות והיקפים כאלה ידרשו מומחים בעלי ידע מתקדם ב-IT המסוגלים לנהל ולתמוך בכמויות אדירות של נתונים – בעתיד, רופאי IT ואנליסטים יהיו מבוקשים ברפואה לא פחות מאחיות או רופאי שיניים.

מערכות אוטומציה ומערכות רובוטיות הולכות יד ביד עם מחשבי-על. מנתחים רובוטיים של דה וינצ'י, המבצעים פעולות במורכבות משתנה, בעיקר כריתת רחם וכריתת ערמונית, כבר נמצאים בלמעלה מ-2,000 מוסדות רפואיים, מתוכם 25 ברוסיה. המכוניות הללו עדיין אינן אוטונומיות לחלוטין, וסביר להניח שלא יהפכו לכאלה בקרוב. הם צריכים מהנדסים ומפעילים מוסמכים בעלי כישורי תכנות - מקצועות שבהחלט יהיה צורך בעוד 20 שנה. מנתחת וממציאת MIT, קתרינה מוהר, מדברת בהרצאה שלה ב-TED על איך רובוטים יכולים להעניק לרופאים כוחות-על אמיתיים - והשימוש בהם ברפואה אפילו לא התחיל עדיין.

טכנולוגיות הרשת והמחשוב של הענף מביאים שירותים רפואיים מותאמים אישית לקדמת הבמה. פיתוח של טריקורדים, מכשירים המסוגלים לבצע אבחנות באופן אוטונומי מרופא, אפליקציות סלולריות וגאדג'טים של חיישנים לבישים רק יוסיפו שמן למדורה. הגנטיקאי הנודע וחוקר הרפואה הדיגיטלית אריק טופול קורא לתהליך זה "שחרור מטופלים" ומאמין שמידע ובדיקה מהירה יהיו זמינים בקרוב לא רק לכולם ללא ביקור רופא, אלא גם יאפשרו לחזות ולמנוע את המחלות הקשות ביותר הזבוב.

שירותי הבריאות יחרגו מעבר לסף של מרפאות ובתי חולים, ויפטרו מהם הליכים קלים וביורוקרטיה מיותרת. זה ייצור שוק ענק לטיפול מותאם אישית. רופאים אישיים מקוונים קיימים עד היום, אך במהלך העשורים הקרובים הם ישלטו בסביבה המקצועית. אף אדם המעוניין באורח חיים בריא לא יסרב גישה מיידית לחוות דעת מומחים, במיוחד אם יש פלטפורמה נוחה לכך, וכלי אבחון נמצאים בהישג יד. עבודתו של רופא תהיה דומה לעבודתו של מאמן אישי ופסיכואנליטיקאי. כדי לבנות קריירה מצליחה בעולם כזה, תצטרכו כישורים שנלמדים היום לא ברפואה, אלא במכוני שיווק - מיקוד לקוח ויכולת לעבוד עם אנשים.

דמיטרי שאמנקוב,

רופא, מייסד מערכת ניהול הבריאות, מומחה בפיתוח ויישום טכנולוגיות חדשות ברפואה, חבר בוועד המומחים של הקרן לפיתוח מרכז חדשנות Skolkovo לפרויקטים ביו-רפואיים.

"בעניינים של שירותי בריאות, רוסיה לא צריכה להיות מופרדת משאר העולם. יש לנו אותן בעיות כמו אזרחי מדינות אירופה, מדינות אסיה או אמריקה. אתגרים חדשים צצים מהר מאוד, אבל פתרונות חדשים בדרך. אני חושב שבעתיד הקרוב כדאי לשים לב לשילוב של רפואה ומדעים אחרים. קודם כל, ביוטכנולוגיה, טכנולוגיות מידעוטכנולוגיות קוגניטיביות. הופעתם של חומרים חדשים, מכשירים רובוטיים, למידת מכונה עמוקה, הנדסה גנטית, התפתחות הרשתות החברתיות והבינה המלאכותית משנים באופן מוחלט ובלתי צפוי אותנו ואת הגישה שלנו לרפואה. אנו יכולים לומר בביטחון כי התרופה של העתיד היא רפואת מידעמכוון לכיוון מניעה מוקדמתותותבות היי-טק. אני חושב שהרופא של העתיד הוא רשת של מחשבים קוונטיים המווסתים את עצמם שחקרו לעומק את הגנום האנושי, מאפייני ההתנהגות שלנו והכל מחקר מדעישבוצע אי פעם על ידינו. הבעיה העיקרית שאדם יצטרך לפתור בעתיד היא ללמוד לחיות חופשי מתכתיבי מערכת כזו. כדי לעשות זאת, אתה צריך ללמוד היום. אנחנו חיים בתקופה הכי מדהימה בהיסטוריה של האנושות".

תהליך ההתאמה האישית של הרפואה ייקלט על ידי פריצות דרך בתחום הגנטיקה. בתחילת המאה ה-21 הושלם פרויקט הגנום האנושי הבינלאומי לפענוח DNA. המחקר עלה 3 מיליארד דולר, ובתוך 15 שנים ירדה העלות של רצף הגנום האישי מתחת ל-1,000 דולר. בעוד 20 שנה, הליך זה יתבצע ברגע הלידה, וכולם יכירו את התכונות של הגנום שלהם, כמו סוג הדם שלהם. יועצים גנטיים יופיעו בשוק העבודה. הם יעזרו לפרש את התוצאות ולנתח מצב כלליבריאות ולשלוח את המטופל למומחה הנכון.

כיצד עובד CRISPR/Cas9

מעניין עוד יותר הוא כיצד טכנולוגיות חדשות בתחום המחקר הגנטי ישפיעו ישירות על בריאות האדם. למשל, מערכת CRISPR/Cas9 שגרמה לרעש רב היא שיטה להרכבת DNA, שכבר היום מאפשרת לבצע מניפולציות ישירות על גנים. עַל הרגע הזההטכנולוגיה מסייעת במאבק במחלות קשות ופותחת אפשרויות פנטסטיות בתחום סידור הדנ"א מחדש של עוברים. ולמרות שהבנה מלאה של השפעת מנגנוני הגנום האנושי על הבריאות עדיין רחוקה - נדרש מחקר נוסף - הגנטיקה משנה באופן קיצוני את פני הרפואה. "זה כבר לא מדע בדיוני", כך מאפיין ד"ר ג'ורג' דאלי מבית הספר לרפואה בהרווארד את השינויים המתרחשים. בתוך 20 שנה, CRISPR/Cas9 יהפוך לנפוץ עוד יותר, וידרוש מומחים מוסמכים.

מניפולציה גנטית וכמה טכנולוגיות חדשות אחרות, כגון השתלות פנים, מדעי המוח וייצור איברים מלאכותיים, ידרוש מהחברה לחפש נורמות וכללים חדשים להסדרת התעשייה הרפואית. זה ידרוש מומחים עם בסיס ידע חדש לחלוטין - רפואי, פילוסופי, חברתי ופוליטי. כיום תחום זה מכונה "ביואתיקה" וכבר הופיע בתוכניות של אוניברסיטאות מובילות. הביקוש למומחים המספקים מסגרת אתית לעבודה עם טכנולוגיות חדשות יגדל עם כל פריצת דרך מדעית חדשה. שיבוט, השתלה, מודלים של DNA, המתת חסד ונושאים רגישים אחרים יטופלו בפיקוח צמוד של ביו-אתיקאים.

בנוסף לגנטיקה, המדע יספק לתעשיית הרפואה מספר מומחים בתחום הביו-דמייה, טיפול ממוקד, נוירוביולוגיה, אופטוגנטיקה, רפואה רגנרטיבית וננוטכנולוגיה. תחומים מדעיים אלו מעוררים כיום את העניין הגדול ביותר לא רק בקרב מומחים, אלא גם בקרב הקהילה העסקית. היזם וחבר הוועדה האסטרטגית של INVITRO סרגיי שופלצוב מציין כי "ב-15 השנים הבאות, טכנולוגיות מכניות רבות יוחלפו בביוטכנולוגיות. קודם כל, זה ישפיע על הבריאות. למשל, יומצאו תרופות שלא ניתן לכנותן מרפא במלואן. הם ישלטו ויעוררו את ההגנות הטבעיות של הגוף".

טכנולוגיות הדפסה ביולוגית תלת מימדית מיוצגות היטב ברוסיה. לפיכך, מומחים רוסים היו בין הראשונים שהדפיסו מבנה איברים בלוטת התריסעכברים המשתמשים ב-Bioprinter הרוסית Fabion. Bioprinting הוא תהליך של יצירה מחדש של עותק של איבר באמצעות תאים חיים מהגוף. ה"קסם" מתרחש במכשיר רב תכליתי מיוחד, שקנה ​​המידה שלו יגדל בקרוב כדי לענות על הצרכים האנושיים. מובילי תעשייה ברוסיה - המעבדה הפרטית המקומית הראשונה הפועלת בתחום של הדפסה ביולוגית של איברים תלת מימדיים, פתרונות 3D Bioprinting. התנסויות מוצלחות כיום מצביעות על כך שבעוד 20 שנה לא תחסר עבודה בתחום זה.

להרחיב את הבנתנו את התהליכים הגורמים לנזק לתאים ולהשיג אמצעי נגד חדשים מחלה רצינית, הפיתוח של טכניקות תצפית מעבדתיות חדשות, כמו הדמיה ביולוגית, חשוב. גם מומחים רוסים הצליחו בתחום זה. נציגי המכון לפיזיקה יישומית RAS מייצרים כמה מהמתקנים האיכותיים ביותר עבור הדמיה ביולוגית פלואורסצנטית, אשר משחקים תפקיד גדול V מחקר אונקולוגיופרמקולוגיה. פיתוחים עדכניים נוספים בתחום הביוטכנולוגיה נוגעים לננו-שבבים, תאי גזע וממשקים עצביים. מומחים בתחומים אלו שווים כעת את משקלם בזהב ולא יאבדו את מעמדם עד 2035.

התפתחות תרופה מודרניתועלייה כללית ברמת החיים הביאה לשינוי דרמטי במבנה הדמוגרפי של האוכלוסייה. יש יותר ויותר אנשים מבוגרים במדינות מפותחות ומתפתחות. לפי Rosstat, עד 2030, שליש מהאוכלוסייה הרוסית יהיה בגיל פרישה. זה כנראה לא הגבול, לאור התפתחותו של תחום ידע חדש לגמרי - מדעי החיים, שמטרתו להגדיל את תוחלת החיים או לנצח לחלוטין את ההזדקנות. קבוצת פילנתרופים בראשות יורי מילנר ומארק צוקרברג מעניקה מדי שנה את פרס פריצת הדרך ו-3 מיליון דולר למיטב החוקרים בתחום זה. הרעיון שאדם יכול, בממוצע, לחיות יותר מ-100 שנים, מוצא יותר ויותר חסידים בקרב מדענים רציניים.

שינוי מצב דמוגרפיתהיה השפעה משמעותית על שירותי הבריאות של העתיד. ראשית, זה יוביל להופעתו של סוג חדש עובדים רפואיים- מומחים להזדקנות בכבוד, אשר ליכולות ולידע שלהם יהיה ביקוש רב בחברה הנשלטת על ידי אנשים מעל גיל 60. שנית, מדע הארכת חיים יכול לשנות באופן דרמטי את מבנה התעשייה על ידי מתן חיץ לכל הטכנולוגיות החדשות שאוכלוסיה מזדקנת תצטרך לשמור איכות גבוההחיים: מ ניתוח פלסטילהדפסה ביולוגית של איברים חדשים כדי להחליף איברים בלויים. הדרישה לשירותים רפואיים איכותיים תגדל באופן יחסי.

הרפואה עומדת בפני שינויים גדולים, אך די צפויים. 20 השנים הבאות יהיו עידן הפרסונליזציה, המחשוב והביוטכנולוגיה של התעשייה. זה לא אומר שהענף יחווה משבר רציני. די ההפך. טכנולוגיות חדשות צפויות לפתח עידן זהב של שירותי בריאות לאנושות. יותר ויותר מחלות ניתנות לטיפול. עלויות הבריאות עולות מדי שנה. חדשנות מרחיבה את השוק שירותים רפואיים, הוספת פיזור של משרות חדשות ותהליכי אוטומציה עדיין לא מאיימים אפילו על הצוות הכי נמוך. בעתיד, הרפואה תישאר במיטבה - זה יהיה מקצוע מעניין, אצילי ורווחי, והכי חשוב - לכל טעם.

רופאי העתיד

חובש IT	ביואתיקאי	מנתח מפעיל
מומחה בתחום ה-IT, מאגרי מידע ותוכנות רפואיות.	לומד ופותר סוגיות רפואיות שנויות במחלוקת מנקודת מבט של חוק ומוסר.	מפעיל מערכות כירורגיות אוטומטיות.
יועץ גנטי	מנתח DNA	מטפל באינטרנט
עורך ניתוח גנטי ומפרש את תוצאותיו.	מומחה בתחום הרכבת DNA ומניפולציה גנטית.	כללית המספקת שירותי רפואה אישיים מרחוק.
מומחה למדעי החיים	מומחה לרפואה מתרגמת	גרונטולוג קליני
מומחה למקסום תמונה בריאההחיים והארכתם.	מקדם את העברת המחקר הבסיסי בביו-רפואה לתרגול רפואי כללי.	מומחה להזדקנות בריאה.
	מהנדס רקמות
	מקצוען בהדפסה ביולוגית.

נקודות כניסה לרפואת העתיד ברוסיה

השכלה רפואית רוסית נמשכת היום בין שש ל-18 שנים. מיד לאחר שש שנות האוניברסיטה, בוגרים יכולים להפוך רק למטפלים או לרופאי ילדים. השכלה לתואר שני להשגת התמחות ייקח עוד שנתיים עד חמש שנים. מי שרוצה להיות דוקטור למדעים לומד הכי הרבה זמן: במקרה זה, משך ההשכלה יהיה דומה לתוחלת החיים של אדם שהגיע לבגרות.

Ucheba.ru

ניתוח נתונים בטלמטיקה ומחשב, חיישני בריאות וטכנולוגיות קוגניטיביות, פגישות מקוונות לרופאים ופגישות מרחוק, גאדג'טים רפואיים ואפליקציות לסמארטפון. אלו הם כיווני הפיתוח של טכנולוגיות המידע ברפואה. לפי מומחים שרואיינו לפרופיל, בעוד 5-10 שנים, ניטור בריאות מתמיד "יתבצע על ידי רובוטים גדולים וגאדג'טים קטנים".

ניטור רפואה ובריאות, מצד אחד, הוא תחום היי-טק. מצד שני, שוק הבריאות הרוסי, במיוחד החלק הממלכתי שלו, מאוד זהיר ונינוח. עם זאת, למרות כל השמרנות של השוק הרפואי הרוסי, מידע בסיסי של רוב שירותי בריאות רוסיםכבר התרחש: מוסדות רפואייםמחוברים לאינטרנט, מטופלים יכולים לקבוע פגישות עם רופאים באופן מקוון. עכשיו אנחנו מתרחבים ומשתפרים מערכת קיימת– אינטגרציה של מערכות מידע ברמה האזורית והפדרלית, רפואה טלפונית מתפתחת, מרפאות עוברות להשתמש ברשומה רפואית אחת. כתוצאה מכך, בסוף 2014, היקף ההוצאות התקציביות על טכנולוגיית מידע (IT) בתחום הבריאות עלה על 6.5 מיליארד רובל, חישבו אנליסטים מומחים של Vademecum.

ביג דאטה וגאדג'טים

המגמה העולמית העיקרית בתחום האינפורמטיזציה של הרפואה, לרבות הספורט, היא ביג דאטה ("ביג דאטה" - מערכים נרחבים של נתונים גלובליים בלתי מובנים), המעובדים באמצעות טכנולוגיות קוגניטיביות. כך, ניתן לשלב ארכיונים מחקריים, ואכן את כל הידע המצטבר בכל נושא, למטא-מחקר עולמי אחד.

"טכנולוגיות קוגניטיביות הן אוסף של שיטות מתמטיות, אלגוריתמים וטכנולוגיות מחשב המאפשרות ליצור מכונות חכמות", מסביר סרגיי סטרוגנוב, ראש מנהלת Technosoft ב-Technoserv.

למידה עמוקה היא אחת הגישות המוצלחות ביותר לפתרון בעיות אישיות באמצעות שיטות קוגניטיביות, מציין סטרוגנוב. גישה זו משתמשת בעומק (כלומר, עם כמות גדולהשכבות ותלות מורכבת, המסוגלים לחלץ את התכונות המופשטות הקטנות ביותר) רשתות עצביות סוגים שונים, המאפשרים לך להשתמש במחלקה רחבה של אלגוריתמים בהתאם לנתונים עליהם הם מאומנים.

ניתן להשתמש בטכנולוגיות כאלה ברפואה, למשל, לניתוח תמונות מאולטרסאונד, MRI, צילומי רנטגן, ניתוח היסטוריה רפואית ומתן המלצות על פיהם, יצירת תותבות חכמות הנשלטות באמצעות ממשק עצבי (כולל לשיקום תפקודים מוטוריים).

"מערכות המלצות, מערכות בקרה ומערכות תומכות החלטות קליניות יאפשרו לעשות בעבודה רפואית את אותו הדבר שקרה בצורות רבות אחרות של עבודה אינטלקטואלית - לשחרר את הרופא משגרה ולדחוס, לעזור לו לא לעשות טעויות בגלל חוסר תשומת לב. . למעשה, "טייס אוטומטי" מגיע למקצוע הרפואה - מקצוע מאוד אחראי ורומנטי", אומר Evgeniy Paperny, ראש פרויקט "[email protected]". נכון, הוא מציין, האחרון רלוונטי בעיקר לאותן מדינות שבהן זמנו של רופא יקר מאוד.

דוגמה לשימוש בטכנולוגיות קוגניטיביות היא אפליקציית Workplace Health שנוצרה על ידי איגוד הלב האמריקאי. האפליקציה משתמשת ביכולות של מערכת IBM Watson: היא תעשה הגיון בנתונים אנליטיים ובכך תסייע לפתח המלצות למעסיקים לשמור על בריאות העובדים שלהם. לדוגמה, ווטסון יספר לכם כיצד תאגידים יכולים ליצור ולהתאים כראוי ביטוח בריאות ותוכניות בריאות לעובדים כך שזה יתרום לשיפור איכותי בבריאותם. היוזמה נועדה להפחית את הסיכון להתפתח מחלות לב וכלי דם, שמשפיע כיום על יותר מ-85 מיליון אמריקאים.

המגמה השנייה בחשיבותה היא מכשירים ניידים, המשולבים בעיקר עם טלפונים ושעונים. "עוקבי כושר ובריאות עשה זאת בעצמך קיימים, אך למרות הפופולריות שלהם, התפוצה שלהם אינה דומה למספר המשתמשים בסמארטפונים. לכן, הדבר המעניין ביותר הוא להשיג נתונים רפואיים/כושר באמצעות חיישנים קיימים", אומר Evgeniy Paperny. תחום החיישנים הפיזיולוגיים נקרא גם Quantified Self או Internet of Me.

כך, החבילה הבסיסית של אייפון רגיל כוללת לא רק את אפליקציית Health, אלא גם את מסגרות ResearchKit ו-CareKit, המאפשרות פיתוח אפליקציות רפואיות, הוא מסביר. "כתוצאה מכך, התברר שאין צורך בבדיקות מיותרות כדי להעריך את הדינמיקה של מחלת פרקינסון: ניתן לקבל את התוצאה על סמך ניתוח של תנועות החולה או דפוסי רעד של מיתרי הקול שלו. במקביל לחדש תרופהחברת תרופות יכולה לשחרר אפליקציה סלולרית שמנטרת את צריכתה או מאפשרת לך לדווח על תופעות לוואי", הוא טוען.

בעתיד, טכנולוגיה זו תוביל לכך שביקור אצל הרופא לא ילווה בשאלות כמו "במה היית חולה ואיזה בדיקות נעשו?": הרופא יוכל להכיר את הקריאות במהירות. של חיישנים שכבר נותחו באמצעות טכנולוגיות "ביג דאטה" ומבצעים במהירות אבחנה וקובעים את הטיפול, הדיאטה או המשטר הנדרשים, מנבא אלכסיי שלגינוב, מנהל פתרונות התעשייה במחלקת ה-IT ומרכז הנתונים של Huawei ברוסיה.

הַהוּא הַדִין רפואת ספורט, ואפשרויות השימוש כאן רחבות עוד יותר, מציין שלגינוב. למשל, לפי מידע שהתקבל מחיישנים חברות ביטוחיוכל לקבוע את העלות המותאמת אישית של ביטוח הלקוח.

"אנחנו בפיגור של כמה שנים בטכנולוגיה, בפיגור של 50 שנה בניהול"

עם זאת, מומחים מציינים: השוק הרוסי עדיין רחוק מאוד משימוש במערכות כאלה. " שוק רוסיבינתיים אנחנו רק מתקרבים למימוש הצורך במערכות רפואיות כאלה. לדוגמה, הנתון של 50% מהשימוש בחיישנים רפואיים על ידי חולים במדינות מפותחות ברוסיה הוא בקושי אחוזים בודדים, ובמקרה הטוב, המטופל יכול להראות את הטלפון החכם שלו לרופא בפגישה עם מידע על משך הזמן של שלבי הריאה או שינה עמוקה,– מתלונן אלכסיי שלגינוב. "פסגת המידע ברפואה הרוסית עד כה היא שליחת תוצאות הבדיקה למייל של המטופל".

לדברי Evgeniy Paperny, רוסיה מפגרת אחרי מובילי השוק בכמה שנים במונחים של יכולות טכנולוגיות ואינטלקטואליות, ב-10 שנים במונחים של חינוך והכשרה אקדמית, וב-50 שנים במונחים של איכות הניהול בתעשייה. "פספסנו את הרגע שבו ניתן היה ליצור מערכת רפואית ריכוזית טובה בכל הארץ. כל אזור הצליח ליצור מערכות משלו, ועכשיו קשה מאוד לשלב אותן למשהו בודד. זה כבר יוצר בעיות, בכל הרמות", מוסיף פאפרני.

לדוגמה, למערכות המסחריות הקיימות ברוסיה לרישום במוסדות רפואיים, הגדולים שבהם הם DocDoc ו-InfoDoctor, אין אינטגרציה מלאה עם רפואי מערכות מידע(MIS) של מוסדות טיפול ומניעה. כתוצאה מכך, המטופל לא יכול לראות מתי לרופא מסוים יש "חלון". הסיבה היא היעדר סטנדרטיזציה נאותה של ממשקים ושירותים.

"היעדר תקנים מאושרים למתן טיפול רפואי, חובה לשימוש בכל הארץ, מעכב את חדירת טכנולוגיות המידע", אומר אלכסנדר אנטיפוב, ראש תחום הבריאות הדיגיטלית בקבוצת החברות FORS.

בנוסף, ברוסיה אין רישום מאוחד של הליכי אבחון, וזו הסיבה שאותן בדיקות ומחקרים נקראים אחרת במרפאות שונות. לדוגמה, במוסד אחד כותבים: "בדיקת קיבה עם הכנסת חומר ניגוד", במוסד אחר - "צילום רנטגן של הקיבה עם ניגוד". עבור מערכות אוטומטיות, אלה רחוקות מלהיות מילים נרדפות.

עם זאת, לפי אנטיפוב, העיקר הוא לא טכנולוגיה, אלא מנטליות. "בניגוד למדינות רבות אחרות, מצבנו במניעה ומניעה של מחלות גרוע ביותר. אין תכניות ממלכתיות לאבחון מונע, מיונים וכו'", אומר המומחה. – והאזרחים עצמם מתייחסים לבריאותם בצורה קלת דעת, בהתנדבות רבה ביטוח בריאותפועלת בעיקר במגזר העסקי".

תחזיות

שוק הרפואה האלקטרונית מגוון מאוד, מה שמקשה על תחזיות להתפתחותו בכללותה, מציינים אנליסטים. לפי חברת האנליטיקה PriceWaterhouseCoopers, במהלך 5-7 השנים הקרובות תחום האבחון של הרפואה האלקטרונית יתפתח בקצב המהיר ביותר עם צמיחה שנתית של 15%, כאשר מספר החולים בעולם עם מחלות כרוניות, על פי המרכז האמריקאי לבקרת מחלות ומניעתן, ממשיך לגדול.

שוק הבריאות הנייד (mHealth) יצמח הכי מהר, עם קצב צמיחה שנתי ממוצע של 27% בחמש השנים הקרובות, צופים אנליסטים של PWC. לפי איגוד הטלרפואה האמריקאי (ATA), מספר החולים המשתמשים ב-mHealth גדל פי כמה משנת 2000 ל-2015, ומספר ההורדות של אפליקציות mHealth בצפון אמריקה הסתכם ב-44 מיליון ב-2015. "לפי מכון המחקר הממלכתי של מרכזים רפואיים של משרד הבריאות של הפדרציה הרוסית, יותר ממחצית ממשתמשי הסמארטפונים הרוסיים מוכנים להשתמש בטכנולוגיות בריאות ניידות (mHealth), יותר מ-10% מהמשיבים מוכנים לשלם עבור זה סוג השירות", אמר אלכסנדר אנטיפוב. – על פי תוצאות מחקריהם, השימוש בשירותי ניטור אישי מעלה משמעותית את דבקות המטופלים לטיפול שנקבע וכתוצאה מכך מביא לירידה במספר האשפוזים ולעלייה באיכות החיים. תוצאות דומות הוכחו במהלך פרויקטי הפיילוט שלנו ב מוסדות רפואייםעל השימוש בפלטפורמת הניטור מרחוק REMSMED לניהול חולים כרוניים."

ברפואה, הבסיס לפריצת דרך הוא מזעור בסיס היסודות והגדלת האוטונומיה של ספקי הכוח, מציין סרגיי סטרוגנוב. מגמה זו תתפתח באופן פעיל גם בשנים הקרובות, הוא צופה.

"כבר היום, כמוסות אוטונומיות עוברות דרך מערכת העיכול ומספקות תמונות באינטרנט. לרוב הם המנגנונים הביצועיים. מערכת דםנשלט עכשיו. הרחבת אזור החדירה לכלים מחתך גדול יותר לקטן יותר היא מה שאנו רואים מדי יום", הוא מסביר.

"אנחנו יכולים לקוות שבעוד 5 שנים הרופא לא רק יעשה אבחון ויכתוב מרשם אלקטרוני לתרופות, אלא גם ימליץ למטופל על המתאים ביותר אפליקציה לנייד,אנטיפוב בטוח. "הרופא יוכל להציע שירות ניטור אישי באמצעות מכשיר מדידה רפואי לביש שאינו משנה את איכות החיים הרגילה, אך במקביל עוקב אחר מערך שלם של פרמטרים פיזיולוגיים משמעותיים של הגוף".

המאה ה-21 הופכת בבירור למאה הרפואה, סבור יבגני פאפרני באופטימיות. על פי התחזית שלו, בתוך שנה יאושר ברוסיה חוק לרפואה טלפונית. בעוד חמש שנים תתקיים אספקה ​​מרחוק של תרופות, רישוי רופאים, הקלות בפרקטיקה פרטית, ועד 20% מהשירותים הרפואיים יינתנו מרחוק (במגבלה, כ-60% יהיו מרחוק). "בחוץ לארץ, בעוד חמש עד עשר שנים, כל החלטה ומרשם רפואי ייבדקו ויתמכו על ידי מערכות בינה מלאכותית, ורובוטים גדולים וגאדג'טים קטנים יעטרו מצבים בריאותיים (קבועים!)", מצפה פאפרני.

בְּרִיאוּת

אין ספק שהחברה שלנו היא כיום מתפתח הרבה יותר מהרמאשר בעבר. זה תקף גם לטכנולוגיה רפואית, שהיום הגיעה לרמה גבוהה להפליא, אבל מה מחכה לנו קדימה?

טכנולוגיות רבות כבר יושמו בהצלחה, אך חלקן עדיין ממתינות בכנפיים, למרות שכבר בוצעו יש עדויות ליעילותם. בעתיד נוכל לרפא פצעים תוך דקות ספורות, להצמיח איברים, עצמות ותאים מלאים, ליצור ציוד הפועל על אנרגיה אנושית, לשקם מוחות פגומים ועוד ועוד.

כאן נאספו הטכנולוגיות המעניינות ביותר שכבר הומצאו, אך עדיין אינן בשימוש נרחב.

1) ג'ל יעזור לעצור דימום

בדרך כלל כמה תגליות בתחום הרפואה קורות במהלך שנים רבות של מחקר מורכב ויקר. עם זאת, לפעמים מדענים מתמודדים עם תגליות אקראיות, או שקבוצה של חוקרים צעירים מבטיחים נתקלת פתאום במשהו מעניין.

למשל, בזכות חוקרים צעירים ג'ו לנדולינהו אייזק מילרנולד וטי-ג'ל– חומר קרמי האוטם מיידית את הפצע ו ממריץ את תהליך הריפוי.

ג'ל אנטי דימום זה יוצר מבנה סינטטי המחקה מטריצה ​​חוץ תאית- רקמה של החלל הבין תאי המחזיק תאים יחד. אנו מציעים לך להסתכל וִידֵאוֹמה שמדגים את הג'ל בפעולה.

כך נעצור את הדימום: טכנולוגיית העתיד (וידאו):

בדוגמה זו, ניתן לראות כיצד דם נוטף מנתח בשר חזיר חתוך וכיצד הוא מפסיק מיד בעת השימוש בג'ל.

בבדיקות אחרות, לנדורינו השתמש בג'ל כדי לעצור דימום בעורק הצוואר של חולדה. אם מוצר זה נעשה שימוש נרחב ברפואה, זה יציל מיליוני חיים, במיוחד באזורי מלחמה.

2) ריחוף מגנטי עוזר לגדל איברים

גידול רקמת ריאה מלאכותית באמצעות ריחוף מגנטי- נשמע כמו משפט מתוך ספר מדע בדיוני, אבל עכשיו זו המציאות. ב -2010 גלאוקו סוזהוהצוות שלו התחיל לחפש דרך ליצור רקמה אנושית מציאותית באמצעות ננומגנטים, המאפשרים לרקמות הגדלות במעבדה להתרומם מעל התמיסה התזונתית.

כתוצאה מכך, קיבלנו רקמת האיברים המציאותית ביותרמכל הבדים המלאכותיים. בדרך כלל, רקמות שנוצרו במעבדה גדלות בצלחות פטרי, ואם הרקמה מורחבת, היא מתחיל לצמוח בצורה תלת מימדית, המאפשר בנייה של שכבות מורכבות יותר של תאים.

גידול תאים "בפורמט תלת מימד" הוא סימולציית הצמיחה הטובה ביותר V תנאים טבעייםבגוף האדם. זהו צעד עצום קדימה ביצירת איברים מלאכותיים, שאותם ניתן להשתיל בגופו של המטופל.

3) תאים מלאכותיים המחקים תאים טבעיים

הטכנולוגיה הרפואית היום נעה בכיוון של מציאת הזדמנויות לגדל רקמה אנושית מחוץ לגוף,במילים אחרות, מדענים שואפים למצוא דרך ליצור "חלקי חילוף" מציאותיים כדי לעזור לכל מי שזקוק לכך.

רשת סיבי ג'ל סינטטי

אם איבר כלשהו מסרב לעבוד, אנו מחליפים אותו בחדש ובכך מעדכנים את המערכת כולה. היום הרעיון הזה פונה ברמה התאית: מדענים פיתחו קרם המחקה את פעולתם של תאים מסוימים.

חומר זה נוצר בגושים ברוחב 7.5 מיליארדיות המטר בלבד. לתאים יש סוג השלד שלך, ידוע כ ציטושלד, שנוצר מחלבונים.

שלד ציטוס של תאים

קרם סינטטי יחליף את השלד הציטוטי הזה בתא, ואם הקרם נמרח על פצע, מסוגל להחליף את כל התאים שאבדו עקב פציעה. נוזלים יעברו דרך התאים, ויאפשרו לפצע להחלים, והשלד המלאכותי יגן מפני חדירת חיידקים לגוף.

4) תאי מוח משתן - טכנולוגיה חדשה ברפואה

באופן מוזר, מדענים מצאו דרך להשיג תאי מוח אנושיים מהשתן. IN המכון לביו-רפואה ובריאות בגואנגג'ואו, סין, קבוצה של ביולוגים השתמשה בתאי שתן לא רצויים כדי ליצור אותם באמצעות לויקובירוסים תאי אב, שבו הגוף שלנו משתמש בתור אבני בניין לתאי מוח.

הדבר החשוב ביותר בשיטה זו הוא זה נוירונים חדשים שנוצרו אינם מסוגלים לגרום לגידולים, לפחות כפי שהראו ניסויים עם עכברים.

בעבר השתמשו בהם למטרה זו תאי גזע עובריים, אולם אחד מ תופעות לוואיתאים כאלה היו בעלי סיכוי גבוה יותר לפתח גידולים לאחר ההשתלה. לאחר מספר שבועות, תאים המתקבלים מהשתן כבר נמצאים החלו להיווצר לנוירוניםלחלוטין ללא מוטציות לא רצויות.

היתרון הברור של שיטה זו הוא זה חומרי גלם לתאים חדשים הם סבירים מאוד. מדענים מסוגלים גם ליצור תאים למטופל מהשתן שלו, מה שמגדיל את הסיכוי שהתאים ישתרשו.

5) ביגוד רפואי של העתיד - תחתונים חשמליים

לא ייאמן אבל נכון: תחתונים חשמליים יעזור להציל מאות חיים. כאשר מטופל שוכב בבית החולים ימים, שבועות, חודשים מבלי שיוכל לקום מהמיטה, הוא עלול לפתח פצעי שינה – פצעים פתוחים הנוצרים עקב חוסר זרימת דם ודחיסת רקמות.

מתברר כי פצעי שינה יכולים להוביל תוצאה קטלנית. בְּעֵרֶך 60 אלף אישמקרי מוות עקב פצעי לחץ וזיהומים קשורים מדי שנה בארצות הברית בלבד.

חוקר קנדי שון דוקלובפיתח תחתונים חשמליים, אשר נקראו Smart-E-Pants. בעזרת לבוש כזה, הגוף של המטופל מקבל שוק חשמלי קטן כל 10 דקות.

ההשפעה של מכות חשמל כאלה זהה כאילו המטופל נע באופן טבעי. הזרם מפעיל את השרירים, מגביר את זרימת הדם באזור, מונע ביעילות פצעי שינה, המאפשר לך להציל את חיי המטופל.

6) חיסון אבקה יעיל

אֲבָקָה– אחד האלרגנים הנפוצים בעולם, הנובע ממבנה האבקה. הקליפה החיצונית של האבקה חזקה להפליא, מה שמאפשר זאת להישאר שלם, אפילו עובר דרך מערכת העיכול האנושית.

זה בדיוק התכונה שצריך להיות לכל חיסון: חיסונים רבים מאבדים מיעילותם בגלל שהם לא סובל חומצת קיבה, אם נעשה שימוש בעל פה. החיסונים מתפרקים והופכים חסרי תועלת.

חוקרים מ אוניברסיטת טקסס טקמחפשים דרכים להשתמש באבקה כדי ליצור חיסונים מצילי חיים לחיילים הפרוסים מעבר לים. חוקר ראשי הרווינדר גיליש למטרה לחדור לגרגר האבקה ולהסיר אלרגנים, ובמקום זאת שים את החיסון במעטפת ריקה. מדענים מאמינים שהזדמנות זו תשנה את אופן השימוש בחיסונים ותרופות.

7) עצמות מלאכותיות באמצעות מדפסת תלת מימד

כולנו זוכרים היטב שאם נשבור יד או רגל, אנחנו חייבים ללבוש גבס לשבועות ארוכיםכדי שהעצמות יגדלו יחד. נראה שטכנולוגיות כאלה הן כבר נחלת העבר. באמצעות מדפסת תלת מימד, מדענים מ אוניברסיטת וושינגטוןפיתחו חומר היברידי בעל אותן תכונות (חוזק וגמישות)כמו עצמות אמיתיות.

"דגם" זה ממוקם במקום הפציעה, ועצם אמיתית מתחילה לצמוח סביבו. לאחר השלמת התהליך, הדגם נמחץ.

מדפסת תלת מימד שנמצאת בשימוש - ProMetal, הוא נגיש כמעט לכל אחד. הבעיה היא החומר עצמו למבנה העצם. מדענים משתמשים בנוסחה הכוללת אבץ, סיליקוןו סידן פוספט. התהליך נבדק בהצלחה על ארנבות. כאשר חומר עצם היה משולב עם תאי גזע, צמיחה טבעיתהקוביות היו הרבה יותר מהר מהרגיל.

ככל הנראה בעתיד, באמצעות מדפסות תלת מימד ניתן יהיה לגדל לא רק עצמות, אלא גם איברים אחרים. הדבר היחיד הוא צריך להמציא חומרים מתאימים.

8) שיקום מוח פגום

המוח הוא איבר מאוד עדין ואפילו פציעה קלה עלולה לגרום חמור השלכות מתמשכות אם אזורים קריטיים מסוימים ניזוקו. עבור אנשים שחוו פציעות כאלה, שיקום ארוך טווח הוא התקווה היחידה לחזור לחיים מלאים. לחילופין הומצא מכשיר מיוחדמה שממריץ את הלשון.

הלשון שלך מחוברת למערכת העצבים שלך על ידי אלפי צרורות עצבים, שחלקם מובילים ישירות למוח. בהתבסס על עובדה זו, קרא ממריץ עצבים לביש PoNS, אשר מגרה אזורי עצב ספציפיים על הלשון כדי לאלץ את המוח לתקן תאים שניזוקו.

באופן מפתיע, זה עובד. מטופלים שקיבלו טיפול זה חוו שיפור תוך שבוע. בנוסף לטראומה בוטה, ניתן להשתמש ב-PoNS גם כדי לשחזר את המוח מכל דבר, כולל אלכוהוליזם, מחלת פרקינסון, שבץו טרשת נפוצה.

9) האדם כמחולל אנרגיה: קוצבי לב של העתיד

קוצבי לבהיום משתמשים בהם בערך 700 אלף אישלרגולציה קצב לב. אבל לאחר זמן מה, בדרך כלל כ-7 שנים, המטען שלו מתרוקן והוא מתפרק, מצריך פעולת ההחלפה המורכבת והיקרה ביותר.

מדענים מ אוניברסיטת מישיגן, נראה שפתרו את הבעיה על ידי פיתוח דרך לרתום את האנרגיה שמספקת תנועת הלב. ניתן להשתמש באנרגיה זו כדי להפעיל קוצב לב.

לאחר מבחנים מוצלחים ביותר קוצב לב מהדור החדש מוכן לשימוש אמיתיעל לב אנושי חי. מכשיר זה עשוי מחומרים היוצרים חשמל על ידי שינוי צורה.

אם הניסיון יצליח, ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו לא רק לקוצבי לב. ניתן יהיה ליצור ציוד והתקנים המופעלים על ידי אנרגיה אנושית. למשל, כבר הומצא מכשיר שמייצר חשמל באמצעות רעידות באוזן הפנימית ומשמש להנעת רדיו קטן.