Главная » 4 дивовижних технічних досягнення медицини

4 дивовижних технічних досягнення медицини

 

Поділіться статтею:

Завдяки постійному розвитку науки і техніки сучасна медицина може справлятися з багатьма раніше недоступними завданнями. Винахід апаратури, роботизованої техніки і біологічних матеріалів допомагає лікарям і пацієнтам справлятися з багатьма недугами і робить життя хворої людини більш повноцінним.

У цій статті ми ознайомимо вас з 4-ма дивовижними технічними досягненнями в медицині. Ця інформація може бути корисна для вас або ваших близьких, шукають найбільш ефективний варіант лікування того чи іншого захворювання.

Зміст

Друк органів і тканин на 3D принтері

Биопечать – це новий напрям у розвитку медичної науки, що з’явилося завдяки швидкому технічному прогресу. Напружена робота в цьому напрямку ведеться і зараз, і її мета — створення нових органів і тканин для людського організму. Вже сьогодні досвідчені зразки биопринтеров можуть відтворити для людини біологічні продукти харчування, збагачені вітамінами, білками, жирами і вуглеводами, сечові міхури для трансплантації, імплантати з кісткової або хрящової тканини та ін.

Вперше для биопринтинга використовувався звичайний офісний принтер, який відтворив ділянка ДНК. Цю роботу в 2000 році провів біоінженер Томас Боланд. Пізніше він удосконалив 3D принтер, і в 2003 році запатентував свою роботу. З тих пір вченим вдалося налагодити биопринтинг трубок судин, серцевих клапанів, вушних раковин, шкірної і кісткової тканини для подальшої імплантації.

Як все це може відтворюватися? Для створення органів застосовується спеціальна рідина, фоточутливий гідрогель і порошковий наповнювач. Залежно від використовуваного апарату необхідні матеріали подаються з диспенсера краплями або постійної струменем. Така методика застосовується для відтворення м’яких тканин: хрящів або шкіри. Для відтворення кісткової тканини використовується спосіб пошарового нанесення натуральних полімерів, які здатні повторити необхідні для імплантату обриси.

Перший вдалий експеримент з 3D-биопечати органу – сечового міхура для мишей – був проведений дослідниками з Wake Forest Institute for Regenerative Medicine в 2006 році. Пізніше вони зуміли відтворити сечові міхури і для 7 пацієнтів.

Медицина ступнула далеко вперед

Для 3D-биопечати застосовувалися стовбурові клітини. За допомогою екструдера донорські тканини, що знаходяться в герметичній камері, нанесли на макет сечового міхура, який був підігрітий до природної температури. А через 6-8 тижнів, завдяки інтенсивному поділу і росту клітин, був відтворений людський орган. Всі ці сечові міхури, створені для людей, були успішно трансплантовані і якісно функціонують і зараз.

Сьогодні 3D-биопечать органів проводиться кількома компаніями, і найбільших успіхів на цьому терені змогли досягти біоінженери з компанії Organovo (США). Вони відтворили печінкову тканину, використовувану зараз деякими лабораторіями для тестування лікарських препаратів.

У 2014 році компанія RCC і дослідники з Nano3D Biosciences випустили 3D-биопринтер, який став продаватися. Цей апарат не може відтворювати органи, але з успіхом застосовується деякими фармакологічними концернами для вивчення медичних препаратів.

У 2014 році російськими биоинженерами було проведено успішне 3D моделювання щитовидної залози, яка була імплантована піддослідної миші. Для відтворення цього органу вчені використовували вітчизняний биопринтер 3D-Bio.

У 2014 році биоинженерам з компанії Organovo вдалося відтворити на 3D-биопринтере печінку. Це вже був функціонуючий орган, який зберігав свою життєздатність протягом 37 днів. Він використовувався для тестування ліків, але дослідники припускають, що вони зможуть відтворити і печінку, призначену для трансплантації. Поки ж отриманий орган застосовують для вивчення таких фармакологічних засобів як антибіотики.


Тепер биопечать стала розвиватися ще швидше, ніж очікувалося. Біоінженери відтворюють різні «деталі» тіла людини: частини грудної клітки, тазостегнові суглоби, штучні фаланги пальців. Імплантати з кісткової тканини виробляються за допомогою методики лазерного спікання з никилида титану, який за своїм біохімічним складом нагадує природну кісткову тканину. Для цього у друкованому процесі застосовуються 3D моделі, отримані за допомогою томографії.

Ряд протезів відтворюється з полімерів. Прикладом такої інновації є протези кисті, що дозволяють повернути багатьох людей з обмеженими здібностями до нормального способу життя.

Надалі вчені планують не тільки розвиток існуючих проектів, але і хочуть винайти принтер, який буде здатний «друкувати» органи або тканини прямо в тілі пацієнта. В даний час доктор Атала веде роботу по виробництву апарату, здатного «друкувати» шкіру безпосередньо на необхідному ділянці.

Доктор Форжак вважає, що в майбутньому відтворені за допомогою биопечати органи можуть мати незвичний вигляд, але вони будуть здатні виконувати покладені на них функції. І ця «нестикування» з природним виглядом несуттєва для пацієнта, т. к. для хворого з відсутньою ниркою не важливо, як вона буде виглядати. Головне, що орган буде працювати, виробляти сечу і очищати кров, а людина буде почувати себе краще.

Роботи в кардіохірургії

Вже протягом більше десятка років кардіохірурги використовують для виконання шунтування судин мікророботів. Для цього застосовується спеціальна робототехническая система Да Вінчі. Операцію можуть виконувати два хірурга. Один з них знаходиться біля хворого в основному блоці і виконує втручання за допомогою рук робота, що знаходяться у грудній клітці хворого, орієнтуючись на тривимірне зображення на моніторі. Ці «роботизовані інструменти» вводяться в тіло через невеликі розрізи. Другий доктор стежить за необхідністю заміни інструментів на руках робота і відповідає за інші необхідні під час операції дії.

Система Да Вінчі може виконувати всі дії, які раніше проводилися руками хірурга. За допомогою такого робота-хірурга можуть проводитися операції з аортокоронарного шунтування, пластику мітральних клапанів та усунення аритмій. Завдяки цій малоінвазивної методики істотно поліпшується якість виконання всіх хірургічних маніпуляцій та прискорюється процес реабілітації хворого після виконаного втручання.

В кардіохірургії система Да Вінчі використовується в багатьох країнах світу. Не стала винятком у введенні цієї інновації і Росія. Такі роботи-хірурги застосовуються для лікування хворих у Москві, Тюмені, Ростові-на-Дону, Санкт-Петербурзі, Єкатеринбурзі, Краснодарі, Новосибірську, Ханти-Мансійську і на острові Російський.

Надувний інкубатор для порятунку недоношених новонароджених

Більше мільйона новонароджених раніше помирали через настання передчасних пологів. Зазвичай такі фатальні ускладнення відбуваються в країнах або населених пунктах з низьким рівнем медицини. Новий винахід випускника Британського Університету, яке отримало назву «МОМ», може дати шанс дітям і їх батькам на сприятливий результат навіть при передчасному народження. На створення цього недорогого пристосування винахідника Джеймса Роберта надихнув фільм про недоношених немовлят у військових таборах біженців.

У МОМ – надувний інкубатор – вбудовані сенсори, які в режимі реального часу відслідковують показники температури та вологості. Інші комплектуючі частини дозволяють лікарю контролювати і регулювати середу в інкубаторі таким чином, щоб вона максимально відповідала потребам недоношеної дитини. МОМ включає в себе систему для лікування жовтяниці новонароджених. Крім цього, надувний інкубатор забезпечений портативною системою електроживлення, яка може використовуватися при перебоях в централізованій мережі подачі електрики, і надає системі змогу працювати протягом доби.

На відміну від стаціонарних інкубаторів, стоять близько 45 тис. доларів, МОМ коштує набагато дешевше. Він не такий громіздкий, як звичайний інкубатор, мобільний, легко розбирається і компактно складається. Для його складання необхідно надути і підключити до електричної розетки.

Керована видеокапсула для комфортної ендоскопії

Для точної діагностики таких захворювань, як виразка шлунка або дванадцятипалої кишки, гастрити, рак шлунка та ін необхідно проведення фіброгастродуоденоскопії (ФГДС). Ця процедура часто доставляє неприємні відчуття і лякає багатьох пацієнтів майбутніми незручностями, пов’язаними з проковтуванням ендоскопічного зонда. Завдяки винаходу керованої відеокапсули MiroCam Navi (Південна Корея, компанія IntroMedic) всі ці незручності можуть повністю усуватися.

Застосування цієї інновації дозволяє провести обстеження не тільки шлунку і дванадцятипалої кишки, але й «оглянути» худу і клубову кишки. Для виконання цієї процедури хворому досить проковтнути видеокапсулу. Вона природним чином потрапляє в необхідні для обстеження відділи травного тракту і «виконує всі потрібні знімки, передаючи їх по бездротовому каналу в спеціальний пристрій, який закріплюється на поясі хворого. Через 12 годин пристрій передається лікарю, робить висновок за отриманими результатами.

При необхідності лікар може керувати видеокапсулой, використовуючи спеціальні магнітний контролер, струм, при прикладанні до тіла пацієнта. Після завершення обстеження видеокапсула MiroCam Navi виходить назовні природним шляхом.


1/1

 

загрузка...

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*