26 мая 2019, воскресенье, 12:30
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Человеческое тело и высокие технологии

Микрочип Alpha IMS
Микрочип Alpha IMS
University of Tübingen
 
Интеллектуальный партнер проекта

Некоторые исследователи считают, что первый случай протезирования описан в «Ригведе». В гимне богам-близнецам Ашвинам (RV I, 116) говорится, что потерявшей ногу Вишале они «тут же приделали железную ногу, чтоб она мчалась к назначенной награде». Часть комментаторов считает, что Вишала – имя кобылы, участвующей в скачках, часть – что так звали женщину-воительницу. Первые протезы, дошедшие до нас, относятся к эпохе Нового царства Египта. В античную эпоху появляются упоминания о деревянных протезах рук и ног. Известен немецкий рыцарь XVI века Гёц фон Берлихинген, который получил прозвище «Железная рука» из-за протеза одной из рук. С XIX века технические средства на службе медицины начали совершенствоваться, достигнув к нашему времени уровня, который авторам «Ригведы» показался бы чудом, достойным богов Ашвинов. В небольшом обзоре мы перечислим лишь несколько разработок в области высокотехнологичной медицины, появившихся в 2013 году.

 
 

Среди новых идей этого года – «окно в мозг», придуманное учеными из Калифорнийского университета в Риверсайде. «Окно» представляет собой прозрачный нанокристал диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия (ZrO2-Y2O3). Когда-то этот материал был разработан NASA в качестве термобарьерного покрытия, а теперь используется во многих областях, от стоматологии до изготовления механизмов. В данном случае кристалл замещает часть кости черепа, позволяя проводить, например, лазерную терапию, не прибегая к повторным трепанациям. Пока новая технология испытана на мышах.

В феврале ученые из Тюбингена сообщили, что созданный ими микрочип Alpha IMS позволил вернуть зрение девяти слепым пациентам, страдающим пигментным ретинитом – наследственным заболеванием, ведущим к дегенерации клеток сетчатки и слепоте. Вживляемый под сетчатку чип, размером три на три миллиметра, при помощи фотодиодов регистрирует попадающий на сетчатку свет и передает сигнал на зрительный нерв. Пациент при помощи беспроводного пульта регулирует яркость и контрастность изображения. Правда, вернувшееся зрение позволяет видеть мир лишь черно-белым. Испытания микрочипа проходили в офтальмологических больницах Оксфордского университета и Королевского колледжа в Лондоне. Среди участников был спортсмен-параолимпиец Тим Рэддиш, который теперь смог увидеть свои 23 золотые медали. Сейчас испытания Alpha IMS продолжаются в Великобритании и Гонкоге. Другое устройство, предназначенное для помощи людям с пигментным ретинитом, начали применять в США. Оно представляет собой очки с видеокамерой и процессор, передающий сигнал на зрительный нерв.

В США группа исследователей из Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology), больницы Shepherd Center (Атланта), Реабилитационного института Чикаго (Rehabilitation Institute of Chicago), Северо-Западного университета (Northwestern University, Чикаго) и Университета Эмори (Emory University, Атланта) предложили устройство, позволяющее людям с параличом четырех конечностей управлять инвалидным креслом при помощи языка. Устройство, получившее название Tongue Drive System (TDS), было испытано на здоровых добровольцах и на людях, парализованных после травмы позвоночника в районе шестого шейного позвонка или выше. Участникам испытаний делали пирсинг языка, в который вставляли металлическую штангу, снабженную датчиками. Двигая языком, они могли подавать команды инвалидному креслу. Во время испытания люди в инвалидном кресле должны были проезжать по сложному маршруту, включающему повороты и объезд препятствий. Эффективность управления оказалась выше, чем у другого устройства Sip-and-puff (SnP), в котором человек управляет креслом, дуя или втягивая воздух через специальную трубочку.

В ноябре этого года в США было официально одобрено применение имплантируемого устройства для предотвращения приступов эпилепсии. Причиной эпилептического приступа служит избыточное возбуждение нейронов коры головного мозга в определенном участке («судорожном очаге»). Прибор RNS System имплантируется через отверстие в черепе. Его электроды присоединяются к судорожным очагам. Когда прибор регистрирует начало аномальной электрической активности в судорожном очаге, он начинает испускать небольшие импульсы, которые могут подавить приступ. Двухлетние испытания показали снижение частоты приступов на 38%. Ранее для этой цели применяли VNS-терапию – электростимуляцию блуждающего нерва (vagus nerve stimulation). Прибор-стимулятор в данном случае имплантируется под кожу в районе ключицы. Постоянные электрические импульсы в блуждающий нерв, которые посылает прибор, приводят к снижению частоты эпилептических приступов.

В журнале Nature Nanotechnology группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего рассказала о применении полимерных наночастиц для борьбы с токсинами различных бактерий. Частицы, получившие название Nanosponge («Наногубка») представляют собой шарики диаметром 85 нанометров покрыты мембраной настоящих эритроцитов. Из мембраны одного эритроцита делается покрытие для нескольких тысяч «наногубок». Затем шарики запускают в кровь. Токсины бактерий, разрушающие оболочки настоящих эритроцитов, впитываются «наногубками». В экспериментах мышей заражали золотистым стафилококком. Благодаря «наногубкам» 89% пережили введение летальной дозы бактерий.

Другой пример использования наночастиц в медицинских технологиях – работа израильских ученых. Из наночастиц на резиновой подложке им удалось сделать тонкие и гибкие сенсоры, реагирующие на механическую нагрузку, изменение температуры и влажности. Такие сенсоры могут быть применены для создания протезов, способных передавать владельцу тактильные ощущения, подобно человеческой коже.

В Великобритании проходит испытание устройство, предназначенное для борьбы с последствиями цирроза печени. В более чем 70% случаев цирроза печени у больного развивается асцит – скопление избыточной жидкости в брюшной полости. Объем жидкости может достигать 25 литров. У пациентов увеличивается живот, растет вес, возникают боли из-за давления жидкости на внутренние органы. Более того, при асците велик риск развития перитонита. Чтобы облегчить состояние больного, обычно, помимо лечения печени, назначают мочегонные препараты и прибегают к проколу брюшной стенки, чтобы удалить избыток жидкости. Британские медики предложили имплантировать под кожу мини-насос Alfapump с двумя катетерами. Один из них направлен к скоплению жидкости, другой выводится в мочевой пузырь, откуда жидкость потом выводится естественным путем. За день насос может выкачать до четырех литров.

 
 

Имплантируемый под кожу гель, разработанный в Гарвардском университете, предназначен для лечения диабета. Как рассказывают его создатели в статье, опубликованной журналом Nature Photonics, гель сдержит генетически модифицированные светочувствительные клетки. Они имплантировался подопытным мышам, страдающим диабетом. Свет, проникающий под кожу по опто-волоконному кабелю, стимулировал эти клетки вырабатывать вещество, которое вызывает образование инсулина в организме и стабилизацию уровня глюкозы. В будущем ученые планируют разработать микро-светодиод, который мог бы вызывать стимуляцию светочувствительных клеток. Тогда пациентам с диабетом не придется прибегать к частым инъекциям инсулина.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.