Протез-экзоскелет, магнитный компас и суперклей вместо швов: Главные медицинские инновации за 5 лет

Медицина идет практически семимильными шагами, постепенно предлагая больше лекарств и препаратов для облегчения жизни человека. Нельзя сказать, что все они достаточно быстро внедряются, однако имеют большое значение для нашего будущего, помогая при самых разных заболеваниях.

Органы обоняния и помощь при движении

Одним из наиболее важных для человека является возможность видеть, слышать и двигаться, поскольку именно это помогает получить больше шансов на работу, общаться в большем круге людей, воплощать в жизнь некоторые оригинальные мечты и так далее. За 5 лет ученые сделали несколько открытий, имеющих прямое и очень важное отношение в этом плане.

В первую очередь хотелось бы упомянуть о достижении 2012 года - протезе-экзоскелете. Разработкой его занялись в Ветеранском медицинском центре Лонг-Бич в Калифорнии. Он представляет собой автоматизированный протез, помогающий для управления нижними конечностями, причем для этого нужна энцефалограмма. Сигнал оттуда передается через интерфейс «мозг-компьютер», а далее происходит интерпретация в команду, управляющую робототехническим протезом, стимулирующим ножную мышечную систему человека.

Когда проводились испытания, больной, будучи в таких протезах, надевал подобие «шапки», имеющие специальные датчики. Также в ключевые точки были установлены электроды, а на ногу провели установку гироскопического датчика положения. Компьютерный экран, расположенный так, чтобы его можно было видеть, позволял прочесть, что нужно делать. На момент исследований разработка, названная системой BCI-RoGO, предполагала возможность применения только для ног. Однако ученые собирались заняться доработкой, чтобы можно было помогать при всех нарушениях опорно-двигательной системы.

В 2015 году японскими нейробиологами было сделано интересное открытие, прозванное «магнитным компасом». Теоретически, в будущем такой аппарат может помочь заменить зрение, слух и нюх для тех, кто их потерял. Первым делом, такая технология была опробована на слепом грызуне.

Был изготовлен специальный имплантат, внутрь которого поместили твердодательный компас в виде чипа. Первым делом его опробовали на визуализации изображения, осуществив подключение к области головного мозга, которая за это отвечает. Зрение восстановлено не было, однако животное получило возможность «видеть» достаточно странным и интересным образом, не таким, что привычно человеку. Так, была возможность точно определить, что на севере препятствий нет, а на юге - есть, чтобы понимать, куда передвигаться.

Предполагается, что такое изобретение можно перенастроить и, например, на слух или нюх. Стоит, однако, отметить, что после снятия аппарата грызун получал полную дезориентацию в пространстве и достаточно долго приходил в себя, но ученые высказывают надежду, что такой эффект можно будет в дальнейшем полностью нивелировать.

От общего восстановления органов осязания к конкретному: буквально месяц назад появилась информация о создании нового имплантата, который без хирургического вмешательства восстанавливает зрение у слепых. На данный момент проводится ряд опытов на эффективность такого метода.

Вопросов восстановления зрения ученые интересовали достаточно давно. Создавались бионические глаза, причем уже функционирующие у реальных пациентов, а в 2014 году была выращена в лабораторном режиме искусственная сетчатка глаза из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.

Новое же открытие пошло еще дальше. Ученые из Медицинской школы Гарвардского университета обратили внимание на то, что многие более ранние «глазные заменители» так или иначе не могут долго функционировать из-за наращивания вокруг них защитного слоя шрамоподобных тканей и иных причин.

Другое дело - это имплантат, который закрепляется не внутри черепа, а снаружи. В его основе крошечные катушки, которые вырабатывают магнитное поле, влияющее на деятельность в головном мозге. Именно из-за этого есть больше шансов, что аппарат через какое-то время не сломается. Предполагают, что его внедрение в медицину может начаться через три года.

Иные достижения

Достаточно часто после хирургических операций или во время них возникает вероятность, что разойдутся швы или человек просто не перенесет того, когда его будут «латать». В 2014 году ученые нашли выход: вариацию на медицинский суперклей. На момент создания его разработка касалась только хирургии в области сердца и кровеносных сосудов, однако предполагается, что в дальнейшем с его помощью можно будет зашивать все, что угодно, в организме человека.

Такое открытие сделали ученые из университета Гарварда. Их препарат может склеивать стенки в разорвавшихся кровеносных сосудах, а также скреплять стенка в разрывах тканей сердечных мышц. Состав клея, который полимеризируется под влиянием ультрафиолета за очень короткое время, помогает создавать очень герметичный вариант «заплатки», которая выдерживает активные элементы, растворенные в крови. Хирургическое вмешательство в таком случае минимальное и нужен минимум инструментов.

В условиях повышения угрозы развития вредных зависимостей и статистики смертей от алкоголизма и наркотиков достаточно важными являются достижения в этой сфере. Так, в 2014 году некой международной командой была создана технология, блокирующая зависимость от наркотиков, которая действует лучше ранее известных методик, давая возможность избежать «привыкания» при употреблении таких веществ. По словам доктора Марка Хатчинсона из Аделаиды, в иммунной система человека нашли ключевой механизм, который и определяет, как человек привыкает к наркотическим веществам.

Далее был разработан препарат (+)-naloxone, который блокировал реакцию иммунитета на такие вещества, существенно снижая уровень болевой «ломки». Исследования дали понять, что зависимость формируется иммунной и центральной нервной системой, на которые и можно воздействовать, чтобы человек через какой-то период полностью избавлялся от наркозависимости.

Не менее интересным и важным является открытие 2016 года: создание искусственной кожи. Представляется она в виде пленки, которая при нанесении высыхает и может помочь при защите кожного покрова в том числе и от солнечных лучей, что важно, в частности, для частичного предотвращения онкозаболеваний.

Разработали искусственную кожу совместно специалисты из Гарвардского и Массачусетского институтов. Добровольцам наносили пленку на глаза и конечности. Состав пленки - полисилоксановый полимер. Соответственно, она синтетическая, однако обладает пропускной способностью для воздуха.

Также с ее помощью можно кожу увлажнять, поскольку жидкость так лучше удерживается. Это имеет значение не столько в области косметологии, но достаточно важно для предотвращения разного рода кожных заболеваний. При этом, носить ее можно сутками, а также у нее отсутствует реакция на пот или дождь. Исследования еще не завершены, однако предполагается, что в будущем возможно введение такого препарата в коммерческий оборот.