与往年相比,今年选中的新兴技术在生物科学领域要更突出,有些已经开始造福百姓,有些虽然还在实验室研究中,却具有非常大的市场价值,接下来就和小编一起来看看“医疗黑科技”究竟有多“神奇”。
美国发明照出人体血管的仪器
田纳西州孟菲斯和铂尔曼的一家公司发明了一种可以“照出”人体血管的仪器(VeinViewer)。这项技术采用了无害的近红外光(NIR),该神器能在人体皮肤上清晰看到血管分布。从皮肤表面就能看到内里血管位置,扎针秒秒钟就能搞定,减少错误的发生,从而降低了患者的疼痛。
纳米传感器和纳米级物联网将对医学产生巨大影响
物联网正处在迅速发展扩张的阶段,尤其是那些由人工智能系统进行监控的设备。目前,科学家已经开始了缩小传感器的研究,希望能将毫米或微米级别的传感器缩小到对纳米级别,这样就可以使纳米传感器进入人体循环系统中。这项关键研究是传统物联网向纳米级物联网迈进的第一步,一旦成功,纳米级物联网将会对未来的医学和医药制造产生巨大影响。
人体器官芯片技术为医药研究带来了新的机遇
当前,人体器官芯片发展势头迅猛,研究人员正在研发一种新型技术,在塑料芯片上模拟人体器官微型模型,来取代动物试验。随着一些大型制药公司开始在药物开发中使用这些体外系统,芯片器官技术正在成为人们关注的焦点。截至目前,已经有多家媒体报道过肺、肝、肾、心脏、骨髓和角膜被成功制成微型模型的新闻。
基因测序技术可以挽救生命
早在2013年,遗传学家Stephen Kingsmore和他的团队就通过快速基因测序挽救了一名男婴。发展至今,这项技术比以往更加廉价,应用也更广泛。截至目前,已经有一些大的工程计划利用人工智能挖掘人体遗传数据,好帮助患者分析他们的基因当中都携带了什么风险。世界一流的基因测序技术,拥有庞大的基因数据库,在肿瘤、疫苗等尖端领域有着举足轻重的地位,在人类基因计划中处于领导位置。
新型抗生素
由英国政府委托的一项研究估计,到2050年,抗生素耐药性每年将导致全球范围内1000万人死亡。
研究人员试图修补抗生素的化学性质,使其更有效地对抗耐药菌株,但到目前为止几乎没有成功的例子。而最近,哈佛大学化学与生物化学教授安德鲁·梅尔斯和他的团队找到了合成大环内酯的实用方法。他们把大环内酯分解成八个基本模块,已经合成了超过300种新型化合物。迈尔斯已经成立了一个公司,将制药过程商业化。
可服用的微机器人
现在麻省理工学院的研究人员发明了一种机器人,可以在完全不需要切口的基础上,在胃中完成简单的手术。
病人只需把它吞下去。这种卫星机器人被包裹在一用冰做的锭剂中,一旦被服下将直接进入到胃中。当冰溶化后,这个微型机器人将像一张折纸一样舒展开,它们会在遇热或受磁场作用时膨胀或收缩,并借此移动。外科医生通过电磁场影响机器人上的磁铁,并借此控制机器人的运动。
廉价的诊断试纸
过去10年里,研究人员一直在寻找一种廉价又便捷的试纸诊断方法,类似验孕棒或验孕试纸,以便在这种场合拯救生命。
第一代诊断试纸一般只能发现入侵物产生的分子或致病微生物,从而检测疾病。但接下来有可能出现直接检测病原体DNA的诊断工具。这些工具叫核酸测试,可以让医生在疾病最早期就能准确地诊断出疾病。耶格尔和哈佛大学的化学教授乔治·怀特赛兹等研究者正各自独立研究核酸试纸。
虚拟现实技术正在改变医疗行业的面貌
洛杉矶Cedars-Sinai医院的Brennan Spiegel和他的团队正在利用虚拟现实技术减轻病人的痛苦和压力。通过一部放置在患者家里、学校或是生日派对、足球比赛等特殊活动现场的360全景监控摄像机,再加上一部智能手机和一副虚拟眼镜,就可以让不得不住院治疗的年轻患者获得身临其境的体验,继续享受生活。
Organovo公司推出3D生物打印人类肾组织产品
2016年9月7日,全球领先的3D生物打印公司Organovo宣布推出一项新的3D生物打印产品——ExVive Human Kidney(ExVive人类肾脏)组织,并提供相应的商业服务。
据悉,ExVive Human Kidney更为准确的描述是3D生物打印肾脏近端小管模型,它将使客户和研究人员更好地研究药物和某些治疗方式对人体肾脏的影响,有效地打开了先进药物发现和开发的大门。
Organovo公司在3D打印行业中以其颠覆性的3D生物打印组织服务而知名。其ExVive肾脏和肝脏组织产品为药学研究人员提供了独特的机会来重现复杂的细胞间相互作用和组织结构元素来测试和确定药物对器官的影响,从而使其更快速有效地发现药物,降低药物研发成本。
升级光遗传技术照亮神经学
在过去,神经学家和心理学家可以观察到大脑对各种刺激会做出怎样的反应,并且已经绘制出基因是怎样在整个脑中表达的,但是他们当时无法控制单神经元,以及开启和关闭其他种类的脑细胞。
如今,生物学家将一个或多个视蛋白基因插入小白鼠特定的神经元,他们就可以使用可见光随意控制特定的神经元开启或关闭,但是实验人员在将光深度传送到脑组织的问题上却又遇到了阻碍。好在现在已经出现了一种灵活的超薄无线微芯片,它们可以被深度插进脑组织中,并且对脑覆盖组织的损伤非常小。这种设备正在被作为注射装置来帮助无线控制神经元,目前还处于测试阶段。
光遗传技术已经为帕金森氏症、慢性疼痛、视力损伤、抑郁症等脑部疾病的治疗打开了新的大门。
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