Szervek és szövetek nyomtatása
A biológiai anyagokat már meglehetősen sikeresen használták a 3D nyomtatáshoz. A biológiai struktúrák előállítására szolgáló 3D bioprint-technológia rendszerint magában foglalja a sejtek biokompatibilis alapon történő elhelyezését, rétegenként módszerrel a biológiai szövetek háromdimenziós struktúrájának előállításához.
Mivel a test szövetei különféle típusú sejtekből állnak, a 3D-s bioprinttel történő előállításuk technológiái szintén jelentősen különböznek abban, hogy képesek-e a sejtek stabilitását és életképességét biztosítani. Néhány olyan módszer, amelyet a 3D-s bionyomtatáshoz használnak, a fotolitográfia, a mágneses bionyomtatás, a sztereolitográfia és a sejtek közvetlen extrudálása. A bioprinteren előállított sejtanyagot inkubátorba helyezzük, ahol tovább termesztjük.
A 3D bioprint felhasználható a regeneráló orvoslásban az alapvető szövetek és szervek átültetésére. A szervetlen anyagokból származó 3D nyomtatáshoz képest bonyolult tényezők vannak a bionyomtatásban, például az anyagok megválasztása, a sejttípusok, azok növekedési és differenciálódási tényezői, valamint a sejtek érzékenységével és a szövetek kialakulásával kapcsolatos technikai nehézségek.
Ezeknek a problémáknak a megoldására a mérnöki, biológiai anyagtudományi, sejtbiológiai, fizikai és orvostudományi technológiák kölcsönhatása szükséges. A 3D bioprintnyomtatást már több szövetek növesztésére és átültetésére használják, beleértve rétegzett hámot, csontot, érrendszeri átültetéseket, légcső-szilánkokat, szívszövet- és porcszerkezeteket. A 3D-s bionyomtatás egyéb alkalmazásai között szerepel a magas farmakodinámiás szövetmodellezés kutatási célokra, valamint a gyógyszerfejlesztés és a toxikológiai elemzés.
CRISPR
A CRISPR génszerkesztő technológia gyors fejlődésének köszönhetően képes genetikai patológiákat kezelni. Sajnos az ezen a területen folytatott hatalmas kutatási munka ellenére sok beteg számára ez a kezelés hozzáférhetetlen: a módszer biztonsága sok kívánnivalót hagy, a genetikai anyag megváltoztatása gyakran nemkívánatos következményekkel jár.
Promóciós videó:
A CRISPR egy új genomszerkesztő technológia a magasabb szervezetek számára, amely a baktériumok immunrendszerén alapul. Ez a rendszer a bakteriális DNS speciális régióin, a rövid palindróm klaszter ismétlődéseken vagy a CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Ismétlődésein) alapul. Az azonos ismétlődések között vannak olyan DNS-fragmensek, amelyek különböznek egymástól - távtartók, amelyek közül sok megfelel az adott baktériumon parazitáló vírus genomjának részeinek. Amikor egy vírus bejut egy baktériumsejtbe, azt a CRISPR RNS-hez kapcsolódó speciális Cas-fehérjékkel (CRISPR-asszociált szekvencia) detektálják.
Ha a vírus egy fragmentumát CRISPR RNS spacerbe írják, a Cas fehérjék levágják a vírus DNS-t és megsemmisítik, védik a sejtet a fertőzéstől. 2013 elején több tudóscsoport bebizonyította, hogy a CRISPR / Cas rendszerek nemcsak baktériumsejtekben, hanem magasabb szervezetek sejtjeiben is működhetnek, ami azt jelenti, hogy a CRISPR / Cas rendszerek lehetővé teszik a helytelen génszekvenciák kijavítását, és így az örökletes betegségek kezelését. emberi.
A nagy adatok és az IoT aktív felhasználása
Nyugaton ezt a tendenciát 2015–2016-ban vonták le, amikor a legnagyobb gyógyszeripari vállalatok adatközpontok szolgáltatásait kezdték felhasználni az adatok gyűjtésére és feldolgozására, valamint különféle perifériás eszközök használatára, hogy értelmes információkat szerezzenek a potenciális drogfogyasztókról.
A Global Data szakértői arra számítanak, hogy a szoftver- és tárgyak internete szolgáltatások piacának volumene a gyógyszeriparban 2,4 milliárd dollárra növekszik 2020-ig. A növekedési tendencia feltételezi a nagy adatok aktív fejlesztését és a kapcsolódó infrastruktúrába történő beruházásokat.
Az IoT nyugati használatának legszembetűnőbb példája az Amazon tapasztalata, valamint az AWS platform használata orvosi és gyógyszerészeti célokra. A felhőmaszk elősegíti a technológiai innovációk végrehajtását a gyógyszeriparban, leegyszerűsíti az alkalmazást és az integrációt a nagy teljesítményű számítástechnika és a géptanulás gyógyszerészeti fejlesztésének igényeihez. A társaság új szolgáltatást tervez, amely egyszerűsíti a klinikai adatnyilvántartó rendszerekkel, a gyógyszerek felírásával, valamint a gyógyszerek kiválasztásával a lehető legolcsóbb munkát.
Feltételezzük, hogy az új Amazon szolgáltatás tippeket nyújt a betegek jobb kezelésére és a gyógyszerek megtakarítására. A társaság azt tervezi, hogy beépíti a szolgáltatásba az egészségügyi nyilvántartások elismerését és a hangos ajánlások nyújtásának képességét. A cég azt is mondta, hogy az "orvosi" kézírás nem jelent problémát a felismerés során.
Műveletek virtuális valóságban
Az egészségügy a kibővített és a virtuális valóság technológiáinak egyik legfontosabb és gyakorlati ágazata. A modern laparoszkópos műtétek során az endoszkópon lévő képet kiegészíti az intraoperatív angiográfia során kapott kép. Ez lehetővé teszi a sebész számára, hogy pontosan tudja, hol van a tumor a szerv belsejében, és így minimalizálja az egészséges szövetek veszteségét a beteg szervéből a műtét során, hogy eltávolítsák a tumort.
Speciális szoftverek segítségével az orvosok az egyedi protézisek modelljeit fejleszthetik ki a betegek vizsgálata alapján. A virtuális valóság technológiákon alapuló szimulátorok létrehozása jelentősen javíthatja az orvosok képzésének minőségét, csökkentheti a költségeket és az orvosi hibák számát.
Bionikus protézisek
A kibernetikus kézműveket már sikeresen forgalmazzák az Egyesült Királyságban, Franciaországban és most az Egyesült Államokban. 2019. április 4-én az Open Bionics bejelentette partnerségét a Hanger klinikák hálózatával, amellyel létrehozta a Hero Arm protéziseket Amerikába.
A robotkarok 3D-ben vannak nyomtatva és 40 órán belül elkészíthetők. A myoelektromos érzékelők be vannak ágyazva, amelyek lehetővé teszik az izmok és az agy jeleinek olvasását, és a lehető leggyorsabban reagálnak rájuk. Így a fogyatékkal élők teljes életet élhetnek újra. Az Open Bionics fejlesztői szerint a Hero Arm protézisek hihetetlenül pontosak és intuitívak. A gyerekeket is szeretik, mert a mérnököket az „Iron Man” film és a Deus Ex játék ihlette.
A bionikus lábprotéziseknek a motoros funkción kívül hatékony lengéscsillapítást kell biztosítaniuk. A kompakt és hatékony motorok és a nagy kapacitású akkumulátorok segítenek ezeknek az eszközöknek a mobilitásában és egyszerű használatában. Az ilyen technológiák pozitív hatással vannak a modern protézisek minőségére, ám ezek áremelkedését okozzák.
Az amerikai Frost & Sullivan elemző cég szerint a modern továbbfejlesztett protézisek ára 5000 és 50 000 dollár között mozog.
A 3D nyomtatási technológia nagyban befolyásolta a modern protézisek elérhetőségét. Ez lehetővé teszi az olcsó, de funkcionális protézisek gyors és egyszerű elkészítését, ami csökkenti azok végső költségeit a fogyasztó számára, és kilátásokat teremt az ipar fejlődéséhez.
A technológia fejlődésével megjelent egy új típusú protetika - augmentáció, amely nem csupán az elveszett szerv pótlását foglalja magában, hanem olyan képességek megszerzését is, amelyek korábban nem voltak jellemzőek az emberekre.