Osnovná rýchlosť na biotechnickú utópiu: 5 skvelých lekárskych vylepšení

Ľudia žijú dlhšie ako kedykoľvek predtým, a to najmä vďaka prielomom v zdravotníckej technike. Zaujímavé je však to, že mnohé z najnovších aplikácií na záchranu života sú vybavené technológiou, ktorá sa dá použiť aj v našom každodennom živote. Sú to také vylepšenia, ktoré naše zariadenia stále priblížia k srdcom - doslova - rovnako ako k našim očiam, pokožke a iným orgánom. Biotechnológia alebo integrácia technológie do ľudského tela sa stáva čoraz bežnejšou. Uvedenie týchto pokrokov do práce v iných aplikáciách je len prirodzeným rozšírením technologického objavu. Tu je pohľad na päť udalostí, ktoré sa zdajú byť priamo mimo sci-fi, ale smerujú k lekárskej realite - a ďalej. (Pre ďalšie zaujímavé čítanie, pozrite sa na ohromujúce Sci-Fi nápady, ktoré prišli pravda (a niektoré, ktoré nie).

Bionické okuliare

Pole bionických okuliarov rýchlo rastie. Niekoľko spoločností vyvíja a testuje „inteligentné“ kontaktné šošovky. Napríklad vedci z Washingtonskej univerzity pracujú na šošovkách, ktoré budú monitorovať hladinu cukru v krvi u diabetikov, ako aj hľadať varovné príznaky glaukómu.

Okrem monitorovania tieto inteligentné šošovky používajú malé LED diódy na zobrazenie digitálnych informácií priamo užívateľovi, s rovnakou rozšírenou realitou, akú používajú niektoré smartfóny na vkladanie digitálnych údajov do skutočných obrazov. Potenciál je ľahko predstaviteľný; Vďaka tejto technológii možno nebudeme môcť len kontrolovať e-maily a čítať textové správy prostredníctvom našich kontaktov, ale dostaneme aj informácie o dôležitých zdravotných ukazovateľoch, ako je napríklad hladina cukru v krvi. (Znie to trochu ako ďalšia dimenzia okuliarov Google!)

Niet divu, že Microsoft Research sa spojil s Washingtonskou univerzitou, aby pokročil vo vývoji tohto produktu, ktorý sa v súčasnosti nazýva Smart Lens. Spoločnosť plánuje uvoľniť tieto vylepšené šošovky „hneď ako bude všetko pripravené“.

Samoliečebná pokožka

Koža je najväčší orgán ľudského tela; je tiež najodolnejší. Naša pokožka poskytuje ochrannú bariéru pre naše jemné vnútorné komponenty. Je citlivý na tlak, umožňuje nám zažiť pocity od najľahšieho dotyku po bolesť a je vysoko efektívny pri uzdravení. Z tohto dôvodu bolo veľmi ťažké množiť, aj keď schopnosť syntetickej reprodukcie kože by priniesla zosuv pôdy pre medicínu a mnoho ďalších oblastí.

Vďaka vedcom na Stanfordskej univerzite sa syntetická náhradná pokožka stala realitou. Tím vyvinul materiál vyrobený zo špeciálneho typu polymérnych plastov a niklových nanočastíc, ktorý je citlivý na tlak a je flexibilný. Je tiež odolný - a sám sa dokáže liečiť. Pri testovaní, keď bol materiál rozrezaný na polovicu a potom znovu stlačený, získal počas prvých niekoľkých sekúnd 75 percent svojej pôvodnej sily. Po približne 30 minútach sa rozdelený diel obnovil na takmer 100 percent.

Jedno zrejmé použitie tejto technológie je v protetických zariadeniach. Pretože táto syntetická pokožka je citlivá na tlak a je schopná detekovať veci, ako sú trasenie rúk a ohýbanie, aplikácia syntetickej pokožky na protetické končatiny otvára možnosť vytvoriť oveľa realistickejšiu protetickú ruku, ruku alebo nohu. Tento materiál by sa tiež mohol použiť na vytvorenie samoliečiacich elektronických zariadení, ako sú smartfóny, tablety a notebooky. (Ďalšie vylepšenia nájdete v časti 6 zariadení schopných nosenia.)

Vnútorné komponenty s vlastným nabíjaním

Po niekoľko desaťročí kardiostimulátor predlžoval a zlepšoval životy ľudí so srdcovými problémami. Jednou z mála nevýhod tohto zariadenia je, že na fungovanie potrebuje batériu. Rovnako ako všetky batérie, aj tie, ktoré napájajú kardiostimulátory, majú obmedzenú životnosť, čo znamená, že používatelia musia podstúpiť operáciu, keď dôjde k vybitiu batérie. Inžinieri z Kalifornského technologického inštitútu a Princetonskej univerzity však vyvinuli materiál, ktorý by mohol potenciálne vymazať potrebu chirurgickej výmeny batérie kardiostimulátora - a oveľa viac.

Tím zapustil listy silikónovej gumy s keramickými nanoribonmi z olovnatého titaničitanu zirkoničitého (PZT), vysoko účinného piezoelektrického materiálu. Výsledná gumená doska generuje energiu pohybom, zachytáva 80 percent mechanickej energie a premieňa ju na elektrinu, ktorú môže využívať kardiostimulátor. Pri použití v kardiostimulátoroch má tento materiál potenciál udržať zariadenia nabité na neurčito, jednoducho prostredníctvom pohybových dýchacích ciest.

Kým jeden malý papier môže stimulovať kardiostimulátor, väčšie listy materiálu majú dokonca väčší energetický potenciál. Mohli by byť vložené do topánok a použité na nabíjanie mobilných telefónov chôdzou alebo behom. Mohli by dokonca využiť pohyb systému odpruženia vozidla a udržiavať batériu nabitú, čím by poskytovali nevyčerpateľný zdroj energie pre budúce elektrické vozidlá.

Samoliečiace povrchy

Nanotechnológia hrá veľkú úlohu pri biologickom napredovaní. Napríklad vedci z MIT vyvinuli lepidlo nanorozmerov založené na malých chĺpkoch, ktoré pokrývajú chodidlá gekonov. Táto látka umožňuje týmto malým jašterom lepiť sa na povrch, ale vedci sa domnievajú, že by sa mohla použiť aj na utesnenie rán a možno dokonca aj na opravu vnútorných dier, napríklad tých, ktoré sú spôsobené žalúdočnými vredmi. Tento materiál je úplne nepremokavý a potenciálne by sa mohol použiť aj na ochranu elektronických zariadení. (Viac informácií o nanotechnológiách nájdete v časti Nanotechnológia: najväčšia malá inovácia v technike.)

Invalidný vozík budúcnosti

A čo inteligentný invalidný vozík? Na MIT tiež vedci vytvorili invalidný vozík, ktorý prijíma hlasové povely a dozvie sa o jeho prostredí. Autonómna stolička zostavuje navigačné mapy pomocou signálov Wi-Fi. Je zrejmé, že tento druh zariadenia by bol veľkým pokrokom pre ľudí so zdravotným postihnutím. A hej, možno to nakoniec povedie k tým hlasom riadeným vozidlám, o ktorých sme všetci snívali.

Biotechnologické objavy

Lekárske pokroky sa vyvíjajú úžasným tempom. Vedci a inžinieri nás stále viac približujú k bionickej utópii - od mikróbov, ktoré bojujú proti rozkladu a ktoré udržiavajú vaše zuby čisté, až po ramená poháňané raketami, ktoré prepožičiavajú silu protetickým končatinám. Uvedenie mnohých týchto záloh na trh si, samozrejme, vyžaduje čas. Aj napriek tomu sa veda plazí čoraz bližšie k sci-fi, a hoci nie všetky predpovede beletrie o budúcnosti sú pozitívne, medicína je jednou z oblastí, v ktorej sa zdá, že budúcnosť sa tu nemôže dostať dostatočne rýchlo.