Varphastighed til bioteknologisk utopi: 5 seje medicinske fremskridt

Folk lever længere end nogensinde, stort set på grund af gennembrud i medicinsk teknologi. Det, der dog er interessant, er, at mange af de nyeste livreddende applikationer har teknologi, der også kan bruges i vores hverdag. Det er fremskridt som disse, der bringer vores enheder tættere på vores hjerter - bogstaveligt talt - såvel som vores øjne, hud og andre organer. Det skyldes, at bioteknologi eller integrationen af ​​teknologi med det menneskelige legeme bliver mere almindeligt. At sætte disse fremskridt til at arbejde i andre applikationer er bare en naturlig forlængelse af den teknologiske opdagelse. Her er et kig på fem udviklinger, der ser ud til at være lige uden for science fiction, men bevæger sig mod den medicinske virkelighed - og ud over det. (For en anden interessant læsning, tjek forbløffende Sci-Fi-ideer, der kom sandt (og nogle, der ikke gjorde det).

Bionic briller

Feltet med bionisk briller vokser hurtigt. Flere virksomheder udvikler og tester "smarte" kontaktlinser. For eksempel arbejder forskere ved University of Washington mod en linse, der vil overvåge blodsukkerniveauet for diabetikere, samt søge efter advarselsskilte om glaukom.

Ud over overvågning bruger disse smarte linser små LED'er til at vise digital information direkte til bæreren med den samme øgede virkelighed, som nogle smartphones anvender til at overlejre digitale data til billeder i den virkelige verden. Potentialet er let at forestille sig; med denne teknologi kan vi muligvis ikke kun kontrollere e-mail og læse tekstbeskeder gennem vores kontakter, men få en opdatering om vigtige sundhedsmarkører såsom blodsukker. (Det lyder lidt som den næste dimension af Google-briller!)

Ikke overraskende har Microsoft Research slået sig sammen med University of Washington for at fremme udviklingen af ​​dette produkt, i øjeblikket kaldet Smart Lens. Virksomheden planlægger at frigive disse forbedrede linser "så snart alt er klar."

Selvhealende hud

Huden er det største organ i den menneskelige krop; det er også det mest robuste. Vores hud giver en beskyttende barriere for vores delikate indre komponenter. Det er trykfølsomt, så vi kan opleve sensation lige fra den letteste berøring til smerte, og den er yderst effektiv til at helbrede sig selv. Som sådan har det været meget vanskeligt at gengive, selvom evnen til syntetisk reproduktion af hud ville medføre et skred med potentiale for medicin og mange andre felter.

Takket være forskere ved Stanford University er syntetisk erstatningshud blevet en realitet. Holdet har udviklet et materiale fremstillet af en speciel type polymerplastik og nikkelpartikler, der er både trykfølsomme og fleksible. Det er også holdbart - og i stand til at helbrede sig selv. Når materialet blev skåret i halvdelen og derefter presset sammen igen, genvandte det 75 procent af dets oprindelige styrke i løbet af de første få sekunder. Det opdelte stykke blev gendannet til næsten 100 procent efter ca. 30 minutter.

En åbenlyst anvendelse til denne teknologi er i proteseanordninger. Da denne syntetiske hud er trykfølsom og i stand til at opdage ting som håndtryk og bøjning, åbner anvendelsen af ​​den syntetiske hud på protetiske lemmer muligheden for at skabe en meget mere realistisk protetisk hånd, arm eller ben. Materialet kan også bruges til at skabe selvhelbredende elektroniske enheder som smartphones, tablets og laptops. (Se 6 Cool Wearable Devices for flere fremskridt.)

Selvopladende interne komponenter

I flere årtier har pacemakeren forlænget og forbedret livet for mennesker med hjerteproblemer. En af de få ulemper ved denne enhed er, at den har brug for et batteri til at fungere. Som alle batterier er det dem, der driver pacemakere, har en endelig levetid, hvilket betyder, at brugerne skal gennemgå operation, når batteriet bliver død. Ingeniører ved California Institute of Technology og Princeton University har imidlertid udviklet et materiale, der potentielt kan slette behovet for pacemakerbatteriudskiftningskirurgi - og meget mere.

Holdet indlejrede lag silikongummi med keramiske nanorbånd af blyzirkonat titanat (PZT), et meget effektivt piezoelektrisk materiale. Den resulterende gummiplade genererer kraft gennem bevægelse, opsamler 80 procent af mekanisk energi og konverterer den til elektricitet, som kan bruges af en pacemaker. Hvis det bruges i pacemakere, har dette materiale potentialet til at holde enhederne opladet på ubestemt tid blot ved hjælp af vejrtrækningsbevægelser.

Men mens et lille ark kan drive en pacemaker, har større ark af materialet endnu større energipotentiale. De kunne være indlejret i sko og bruges til at oplade mobiltelefoner gennem gå eller løb. De kunne endda udnytte bevægelsen af ​​et køretøjs ophængssystem og holde batteriet opladet, hvilket giver en uudtømmelig strømforsyning til fremtidige elbiler.

Selvhealende overflader

Nanoteknologi spiller en stor rolle i biofremskridt. For eksempel har MIT-forskere udviklet et klæbemiddel til nanoskala baseret på de små hår, der dækker fødderne på gekkoer. Dette stof er det, der gør det muligt for disse små firben at holde sig til overflader, men forskere mener, at det også kunne bruges til at forsegle sår og måske endda plette indre huller, såsom dem forårsaget af mavesår. Dette materiale er fuldstændigt vandtæt og kan potentielt også bruges til at beskytte elektroniske enheder. (Læs mere om nanoteknologi i Nanoteknologi: Den største lille innovation inden for teknik.)

Fremtidens rullestol

Hvad med en smart kørestol? Også hos MIT har forskere skabt en kørestol, der accepterer stemmekommandoer og lærer om dets miljø. Den autonome stol bygger navigationskort ved hjælp af Wi-Fi-signaler. Denne type enhed ville helt klart være en stor fremgang for mennesker med handicap. Og hej, måske vil det endelig føre til de stemmestyrede biler, som vi alle har drømt om.

Biotech gennembrud

Medicinske fremskridt udvikles i et forbløffende tempo. Fra forfaldsbekæmpende mikrober, der holder dine tænder rene, til raketdrevne arme, der giver styrke til proteseben, bringer forskere og ingeniører os stadig tættere på bionisk utopi. Selvfølgelig tager det tid at bringe mange af disse fremskridt på markedet. Alligevel kryber videnskaben sig stadig tættere på science fiction, og selvom ikke alle fiktioners forudsigelser om fremtiden er positive, er medicin et område, hvor det ser ud til, at fremtiden ikke kan komme her hurtigt nok.