Tangan bionik, terapi gen in vivo dan 4 penemuan penting lainnya dalam kedokteran abad XXI
Miscellanea / / May 18, 2022
Prestasi ilmiah ini mirip dengan ide-ide penulis fiksi ilmiah. Tapi mereka menyelamatkan nyawa sekarang.
1. Kecerdasan buatan
Jaringan saraf membuat pekerjaan spesialis lebih mudah dan lebih akurat. Misalnya, AI bisaKecerdasan Buatan dalam Kedokteran / Pendapatan Data mendiagnosis penyakit: untuk ini, program menganalisis hasil pemutaran, dan kemudian mencari pola. Selain itu, semuanya terjadi jauh lebih cepat daripada jika dilakukan oleh seseorang.
Juga kecerdasan buatan mampuE. L Rom, aku. F. Tsigelny. Kecerdasan Buatan dalam Perawatan Obat / Tinjauan Tahunan Farmakologi dan Toksikologi mengotomatiskan proses pemilihan perawatan berdasarkan riwayat medis, dan juga secara signifikan mempercepatAI dalam Industri Farmasi dan Pengembangan Obat / Tec4med pengembangan obat dan vaksin. Mereka biasanya membutuhkan waktu beberapa tahun untuk dikembangkan dan dimasukkan ke dalam produksi, dan AI dapat mengurangi waktu menjadi satu tahun. Jaringan yang terlatih mampu menghitung kombinasi yang berhasil dan menemukan kemungkinan persentase keberhasilan saat menerapkannya. Artinya, untuk menyelamatkan peneliti dari kebutuhan untuk membuang waktu pada pilihan yang kurang menjanjikan.
Dan sudah ada contoh yang terbukti. Obat yang diciptakan kecerdasan buatan untuk memerangi gangguan obsesif-kompulsif telah diujiT. Burki. Paradigma baru untuk pengembangan obat / The Lancet publik pada tahun 2020.
2. Bioprinting
Transplantasi organ setiap tahun membantuPerkiraan jumlah transplantasi organ di seluruh dunia pada tahun 2020 / Statista menyelamatkan ratusan ribu orang di seluruh dunia. Tapi cocok untuk donor hati, jantung atau transplantasi ginjal sama sekali kekurangan, jadi ada antrean besar untuk operasi semacam itu.
Mungkin, bioprinting, pencetakan 3D organ atau jaringan, dapat mengatasi masalah ini. Para ilmuwan di seluruh dunia sedang bereksperimen dengan teknologi ini dan telah mempelajari cara membuat kulitStartup Prancis Mengembangkan Teknologi Unik untuk Bioprinting Laser 4D dari Jaringan Hidup / Konferensi Medis 3D, jaringan hatiBioprinting 3D / Organovo dan sebuah jantungPeneliti 3D mencetak hati dengan jaringan manusia dan pembuluh darah / 3D Pribumi.
Bioprinting bekerja seperti ini:
- Ilmuwan mengumpulkanMencetak masa depan: bioprinter 3D dan kegunaannya / Australian Academy of Science "tinta" untuk mencetak, yaitu sel hidup dan sehat. Untuk melakukan ini, ambil sampel yang diinginkan langsung dari seseorang, atau gunakan sel punca dewasa.
- Model organ atau jaringan yang diinginkan dibuat di komputer, seringkali berdasarkan hasil pemindaian atau MRI.
- Printer diisi dengan "tinta" dan bahan organik atau sintetis lainnya, seperti kolagen, yang akan bertindak sebagai alas.
- Selanjutnya adalah teknologi. Kepala printer secara bertahap menempatkan biomaterial di tempat yang tepat. Prosesnya lambat dan memakan waktu berjam-jam.
Sementara organ tersebut tidak ditransplantasikan ke manusia, mereka hanya digunakan untuk uji klinis. Tetapi tulang-tulang itu dicetak dengan cara yang sama, termasuk tulang tengkorak75% tengkorak manusia diganti dengan bahan cetak 3D / Teknologi Ekstrimorang telah ditransplantasikan. Kemungkinan menggunakan printer 3D dalam kedokteran tidak terbatas pada ini. Jadi, mereka sudah tahu cara mencetak obat di atasnya: sampel pertama diluncurkan dijual di AS pada awal 2016.
3. Protesa bionik
Pengganti buatan untuk anggota badan yang diamputasi telah digunakan oleh orang-orang selama ribuan tahun: jari-jari kayu ditemukan3.000‑Tahun‑Prostetik Kaki Kayu Berusia Ditemukan di Mumi Mesir / Ilmu Pengetahuan Langsung bahkan mumi. Untuk waktu yang lama, prostesis hanya melakukan fungsi kosmetik, atau lengkapProtézy v minulosti: pacienti kvôli nim trpeli / Magazin lampiran fungsional yang dapat dipertukarkan, misalnya dalam bentuk garpu atau pengait. Meskipun alternatif ini bermanfaat, namun tetap tidak dapat meningkatkan kualitas hidup pasien secara signifikan.
ilmuwan lama sedang mencariR. Wirt, D. R. Taylor, F Finley. Pola‑pengenalan prostesis lengan: perspektif sejarah‑laporan akhir / Buletin penelitian prostetik solusi yang dapat mengubah prostesis menjadi bagian tubuh yang utuh, dikendalikan oleh kekuatan pikiran. Eksperimen pertama yang berhasil terjadi sudah di paruh kedua abad ke-20, namun, produksi massal anggota badan seperti itu berhasilMelampaui manusia: 8 organisasi membuat terobosan bionik / Wareable didirikan hanya pada abad ke-21. Berkat perkembangan teknologi bionik.
Rahasia kerja "lengan" atau "kaki" robot ada di myosensor: mereka melekat pada jaringan otot, merespons sinyal otak dan mengirimkannya ke prostesis. Cukup memikirkan tindakan yang diinginkan, dan anggota tubuh baru akan melakukannya. Akibatnya, seseorang tidak perlu beradaptasi untuk waktu yang lama, mengubah kebiasaan secara serius, melepaskan hobi dan olahraga.
Teknologi bionik memungkinkan untuk membuat jenis prostesis lain, misalnya, sebagian melihat mataPenglihatan buatan: apa yang dilihat orang dengan mata bionik / Percakapan dan kerangka luarBionik Ekso.
Beberapa tangan prostetik modern bahkan memungkinkan Anda merasakan! Misalnya, Anggota Badan Prostetik Modular, yang dikembangkanAnggota Badan Prostetik Modular / Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins di Universitas John Hopkins. Di dalamnya terdapat lebih dari 100 sensor yang merespon suhu, tekstur, dan lokasi objek.
4. Terapi gen in vivo
Kemungkinan mengobati penyakit keturunan yang disebabkan oleh kerusakan gen tertentu, seperti cystic fibrosis atau atrofi otot tulang belakang, MulailahT. Friedmann, R. Robin. Terapi Gen untuk Penyakit Genetik Manusia?: Usulan manipulasi genetik pada manusia menimbulkan masalah ilmiah dan etika yang sulit / Sains dibahas pada tahun 1970-an. Dari dulu munculTerapi gen - kapan gen dirawat? / Genotek beberapa teknologi untuk "memperbaiki" kondisi pasien: pengenalan gen baru, mematikan yang lama atau menggantinya dengan salinan yang sehat.
Terakhir kali dilakukan hanya ex vivo: bahan yang diperlukan diambil dari tubuh, dirawat di laboratorium, dan kemudian ditanamkan kembali ke dalam tubuh yang sehat. Namun, beberapa penyakit gen tidak dapat disembuhkan dengan cara ini: tidak setiap sel dapat berhasil dibudidayakan di luar tubuh. Karena itu, para ilmuwan mencari cara lain. Dan mereka menemukannya dalam terapi gen in vivo: dalam hal ini, obat diberikan kepada pasien, dan koreksi gen sedang terjadiTerapi Gen: Temui Obat Masa Depan / Biomolekul tepat di dalam tubuh.
Alat tersebut pertama kali didaftarkan di Eropa pada tahun 2012. Itu disebut Glybera dan seharusnya membantu orang dengan kekurangan gen LPL yang menyebabkan penumpukan trigliserida dan pankreatitis parah. Namun, obat itu dihentikan dan sudah pada 2017 mengingat kembaliGlybera / Badan Obat Eropa pendaftarannya: hanya ada sedikit kebutuhan untuk itu, dan ada pilihan pengobatan yang lebih sederhana dan lebih hemat biaya.
Sejak itu, beberapa obat lagi telah muncul, sudah lebih sukses. Misalnya, Luxturna mengobati amaurosis Leber, suatu bentuk kebutaan herediter yang langka, dan Zolgensma mengobati beberapa jenis atrofi otot tulang belakang.
5. Ahli bedah robot
Robot asisten diperlukan tidak hanya untuk memfasilitasi pekerjaan ahli bedah, tetapi juga untuk mendapatkan hasil yang sukses dalam operasi yang sangat tepat, misalnya, pada otak. Eksperimen dengan teknologi semacam itu dimulai pada 1980-an. Kemudian beberapa mesin diciptakan sekaligus. Diantara mereka:
- robot robot. Dia diposisikanRobot bedah pertama di dunia / The Medical Post dan memperbaiki kaki pasien selama operasi - diizinkan untuk menolak melibatkan asisten dalam pekerjaan ini.
- PUMA‑560. digunakanPUMA 560/Britanica untuk biopsi robotik pertama. Mesin menentukan lokasi penyisipan jarum yang diinginkan berdasarkan data tomografi.
- PROBOT. DibantuProbot/Imperial College London melakukan operasi yang tepat pada prostat.
- ROBODOC. disederhanakanRobodoc' melakukan operasi pertama yang berhasil pada manusia / UPI artroplasti sendi, karena memotong area yang tepat dari tulang pinggul.
Semua dari mereka, bagaimanapun, digunakan secara pribadi dan agak eksperimental. Robot pertama, yang mulai tertarik secara besar-besaran pada bantuan ahli bedah, adalah "Da Vinci» (Persetujuan FDA, Departemen Kesehatan AS, telah mendapatkanSistem Bedah / Pengawasan Obat da Vinci di 2000). Ini memungkinkan Anda untuk melakukan operasi kompleks dengan cara invasif minimal, yaitu, dengan sedikit bahaya bagi pasien. Ini dapat digunakan dalam kardio dan bedah saraf, urologi, ginekologi dan bidang lainnya.
"da Vinci" memiliki empat "lengan", tetapi dia tidak melakukan operasi itu sendiri: dia dikendalikan oleh ahli bedah menggunakan konsol. Omong-omong, tidak harus dari kamar sebelah: Anda dapat mengontrol robot, makhlukAhli bedah yang beroperasi dari jarak 400km / BBC bahkan ratusan mil jauhnya. Da Vinci digunakan di banyak negara di dunia. Misalnya, di Rusia itu membantu untuk melakukan lebih dari 24,5 ribu operasi.
6. Peta Virtual dan Terapi Kekebalan Kanker
Setiap tahun di dunia memperbaikiKanker Hari Ini / Organisasi Kesehatan Dunia jutaan kasus baru diagnosis berbagai jenis kanker. Dan para ilmuwan terus-menerus mengerjakan studi penyakit onkologis: mereka mencoba memahami kekhasan perilaku sel dan menemukan metode pengobatan alternatif yang efektif.
Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa penemuan menarik telah muncul ke arah ini. Misalnya, para peneliti di University of Cambridge telah membuat peta interaktif tumor kanker menggunakan teknologi VR. Dia adalah memungkinkanModel 3D menggunakan VR untuk memeriksa sel kanker secara virtual / Spring Wise "berjalan" melalui bagian-bagiannya yang berbeda, seperti di peta kota online, dan periksa secara rinci setiap kelompok sel. Untuk membuat peta, para ilmuwan mengambil biopsi tumor pasien, memotong sampel menjadi irisan tipis, menjalankan serangkaian tes untuk mengumpulkan informasi tentang materi genetik, dan mengunggah data ke dalam sistem. Program ini dapat diperbarui dengan mengunduh informasi baru: untuk merekam dan mengamati dengan tepat bagaimana tumor berkembang dan bagaimana sel-selnya berinteraksi.
Penemuan penting lainnya telah dikaitkan dengan pengobatan kanker. Itu dibuat oleh ahli imunologi Amerika dan Jepang James Ellison dan Tasuku Honjo. Terlepas dari satu sama lain, mereka telah menemukanHadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran - 2018 / Elemen mekanisme dalam tubuh manusia yang menghambat kerja limfosit-T. Jika mekanisme ini dinonaktifkan, sistem kekebalan mulai melawan sel kanker dengan sendirinya. Untuk pekerjaan mereka, para ilmuwan telah mendapatkan Hadiah Nobel pada 2018. Berkat penemuan mereka, obat-obatan diciptakan yang membuka blokir sistem kekebalan, khususnya ipilimumab dan nivolumab. Uji klinis menunjukkanJ. Larkin, V. Chiarion‑Sileni, R. Gonzales, J Grob, P. Rutkowski, C. D. Laos, D. Schadendorf, J. Wagstaff, R. Dummer, P F. Ferucci, M. tersenyum. Kelangsungan Hidup Lima Tahun dengan Gabungan Nivolumab dan Ipilimumab pada Melanoma Lanjut / The New England Journal of Medicinebahwa mereka benar-benar dapat meningkatkan hasil pengobatan, misalnya, melanoma (kanker kulit).
Imunoterapi masih merupakan pendekatan baru untuk pengobatan kanker, dan tidak cocok untuk semua jenis kanker. Oleh karena itu, tidak akan ada penolakan terhadap metode lain dalam waktu dekat. Salah satu cara utama untuk memerangi penyakit ini tetap penggunaan radiofarmasi. Mereka memiliki banyak varietas, dan untuk setiap lokalisasi penyakit mereka menggunakan mereka sendiri. Misalnya, radium-223 diperlukan untuk mengobati kanker prostat. Satu-satunya obat yang ada dengannya diproduksi di luar negeri, tetapi pada akhir tahun analognya direncanakan akan dirilis di Rusia. mengatasinya sekarang kerja ilmuwan dari Universitas Politeknik Tomsk. Mereka akan menambang radium-223 dengan menyinari garam radium-226.