Бионическая линза для сверхчеловеческого зрения: Топ-10 новейших разработок в медицине

Топ-10 новейших разработок в медицине

В 2019 году российский рынок покинули 28 препаратов. Их место вскоре займут более новые, безопасные лекарства от аллергии, рака, болевого синдрома. Изобретены устройства, улучшающие зрение, помогающие бороться с сердечными, неврологическими патологиями, проблемами костной ткани. Сейчас большинство из них уже находится на стадии клинических испытаний.

Новый безопасный анальгетик

Ученые НИИ фармакологии и регенеративной медицины Томска в рамках федеральной целевой программы «Фарма 2020» разработали лекарство «Тиовюрцин». В отличие от других известных анальгетиков, оно более сильное, действует дольше суток. Проведенные исследования показали, что у препарата нет отрицательного влияния на ЦНС, органы ЖКТ, систему кроветворения, дыхания. Огромное преимущество — после продолжительного приема «Тиовюрцина» нет медикаментозного привыкания и синдрома отмены. Также препарат не влияет на гены. Пока испытания проводились на грызунах, дрозофилах. Сейчас НИИ в поисках инвесторов для проведения дальнейших клинических исследований.

Бесконтактное лазерное УЗИ

Его работа основывается на фотоакустическом методе, когда на кожу направляется лазерный луч, возбуждающий колебания в тканях и принимающий обратный сигнал. Для процедуры используется лазер, излучающий волны 1540 нанометров. Результат проецируется на экран монитора. Испытания проводились в Массачусетском технологическом институте на четырех добровольцах. При бесконтактном лазерном УЗИ предплечья было видно не только кожу с мышцами, но и кость. После результаты сравнивали с классическим ультразвуковым исследованием. Данный метод более точен, поскольку свет практически не проникает в ткани. Луч концентрируется на поверхности тела, что увеличивает амплитуду ультразвука. Бесконтактное УЗИ уже было опробовано на добровольцах, но пока не применяется в клиниках. Сейчас разработка будет проходить сертификацию, чтобы соответствовать международным стандартам здравоохранения.

Фармакогенетическое тестирование

Определяет генетический состав крови пациентов для адаптации назначенного лечения, основанного на индивидуальном метаболизме лекарств. Например, выявляет реакцию больного на прием опиоидов для сокращения злоупотребления данными медикаментами. Разработка сможет обеспечить положительный экономический эффект для лечебно-профилактических учреждений благодаря уменьшению расходов на коррекцию отрицательных реакций и прием неэффективных лекарств. Сейчас на базе российских клинических больниц уже практикуется подобное тестирование. Проводятся тесты на варфарин, клопидогрел, препараты группы статинов. С помощью результатов врачи прогнозируют развитие миопатий у пациентов.

Беспроводные датчики мозга

Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали беспроводные мультифункциональные датчики, имплантируемые в мозг. Со временем те рассасываются самостоятельно. С их помощью мониторят внутричерепное давление, температуру, кислотность и другие показатели после операции или травмы. Сейчас это делается громоздкими проводными вживляемыми датчиками, которые могут привести к инфицированию и ряду осложнений. Нейроэлектронная платформа состоит из 100-канального передатчика размером не более 5 см и беспроводного приемника с антеннами, расположенного на поверхности головы. Система улавливает активность десятков нейронов в коре головного мозга. Подобная разработка не уступает стандартным имплантируемым проводным устройствам. В ближайшее время будет испытана на людях.

Использование 3D-принтера 

С помощью подобной технологии хирурги устраняют проблемы с костной тканью. Импланты, распечатанные на 3D-устройстве, используются при оперировании лопаток, ключиц, тазобедренного сустава, позвоночника. Эта разработка уже активно применяется на практике. В Америке был вживлен подобный коленный сустав. Его не надо менять через 20 лет, в отличие от классических стальных либо пластиковых протезов. Принтеры используют для печати объемных моделей внутренних органов. С помощью 3D-технологии хирурги Морозовской больницы в 2019 году спасли легкое 3-летнего ребенка. Сейчас в России посредством 3D-печати производятся ортопедические спинные корсеты, предназначенные для пациентов в период послеоперационной реабилитации.

Вакцина от аллергии на березу

Разработкой занимались российские и австрийские ученые. Ими был создан аналог основного аллергена березы. Сейчас аллергическая реакция на пыльцу дерева выявлена у 20% россиян. С каждым годом эти показатели растут. Благодаря исследованиям выявлено, что средство способно образовывать защитные антитела и блокировать аллергию. В будущем вакцина сможет полностью избавить от непереносимости. В настоящее время препарат проходит доклинические испытания. Его можно будет применять беременным детям, пожилым людям.

Лекарство от рака печени

Российские ученые успешно провели доклинические испытания нового препарата на основе радиоактивного изотопа иттрий-90. Сейчас некоторые больные уже принимают данный медикамент. Полагается, что он поможет вылечить метастатический рак, который сейчас не поддается терапии. Метастазы в печени могут формироваться при наличии первичной опухоли в легких, желудке, кишечнике (до 50% случаев), в молочной железе (до 30%), в почках, половых органах. Аналоги медикамента уже имеются за рубежом, но стоят очень дорого и ограничены сроком годности. Российское лекарство значительно облегчит жизнь людям с онкологией. Оно разрабатывается на базе микросфер альбумина, которые оседают в опухоли и уничтожают ее облучением.

Чрескожная замена сердечного клапана (TAVI)

Применяется при аортальном стенозе, распространенность которого колеблется в пределах 4–7% от всех пороков сердца. Ранее патологию лечили открытым способом — вскрывалась грудная клетка, вследствие чего оставался заметный рубец на коже и был велик риск осложнений. Достижения в области хирургии позволяют выполнить подобную операцию чрескожным методом. Для этого был разработан самораскрывающийся протез (CoreValve), имплантируемый с помощью внутрисосудистого катетера. Сейчас он активно используется российскими медиками.

Врачи делают небольшой надрез (до 1,2 см) в паховой области, в бедренную артерию вставляют катетер диаметром 1 см, который продвигается в полость сердца. По нему клапан вводится в больной орган. При этом дыхательная и сердечная функция пациента не прерываются. К 2016 году на территории России выполнено около 500 подобных операций, и с каждым годом это число растет.

Кислородные инъекции

Учеными из детской клиники Бостона были разработаны микрочастицы с кислородом, которые можно вводить в кровоток. Это позволит человеку жить, даже когда он не может дышать. Уже было изобретено устройство, помогающее находиться под водой на протяжении долгого времени. Это концепт Micro Algae Scuba, при котором кислород вырабатывается за счет морских водорослей. Новый метод более эффективный. Инъекции способны насыщать кровь кислородом до 30 минут. Они понадобятся людям с приступами удушья, будут использованы в военно-полевой хирургии, медицине катастроф. Вместо трахеотомии, когда в трахею вводится трубка через отверстие в горле, можно будет сделать один укол, чтобы спасти жизнь человеку. Средство основано на жировых частицах, содержащих молекулы кислорода, которые высвобождаются в процессе контакта жира с эритроцитами, напрямую обогащая плазму кислородом. Пока разработка находится на стадии испытаний.

Бионические линзы для сверхчеловеческого зрения

Компания Ocumetics Technology Corporation из Канады разработала и протестировала изделие Bionic Lens, позволяющее заменить очки с контактными линзами. Это имплант, устанавливаемый на глазной хрусталик. Физиологический раствор с линзой вводится в глаз посредством шприца. Спустя 10–15 секунд материал распрямляется, накрывает естественный хрусталик, полностью восстанавливая зрение. С помощью этих линз можно будет фокусироваться на предмете, удаленном до 30 метров, причем диапазон фокусировки значительно шире обычного. Глаза с таким устройством практически не напрягаются. По словам изобретателя доктора Гарта Уэбба, с его помощью можно разглядеть мельчайшие узоры на кончиках пальцев. Пока изделие проходит лабораторные испытания. Вскоре устройство будет модифицировано, благодаря чему изображение получится выводить на экран смартфона. Известна даже цена разработки — $3200 за одно изделие. За операцию придется доплатить отдельно.

Автор: Кристина Фирсова

Загрузка…

Новости СМИ2

Бионические линзы: определение, назначение и область применения

Бионические линзы — это разработка компании Ocumetics Technology Corporation из Канады в сфере инновационных медицинских решений. Это новейшее медустройство, цель которого — вытеснить традиционные средства коррекции зрения. Что самое главное — оптические возможности таких линз намного превышают возможности традиционных «устройств».

Что такое бионические линзы

Бионические контактные линзы — это специализированное устройство, которое используется для замены непригодного хрусталика глазного яблока. Данная операция не является сложной и очень распространена в катарактальной хирургии.

После операции к человеку возвращается отличное зрение. Человеческая острота зрения восстанавливается, и появляется возможность распознавать предметы на различных расстояниях. Самое интересное, что фокусировка зрения воспроизводится в более широком диапазоне, чем у природного человеческого хрусталика. Плюс на «производительность» этих линз затрачивается намного меньшее количество энергии, чем при обычном зрении, а это означает, что такие «сверхглаза» практически не напрягаются в течение дня.

Бионическая линза для сверхчеловеческого зрения

Клинические испытания показали, что бионические линзы способны придать глазу сверхчеловеческое зрение. Например, был проведен опыт, который показал, что человек с бионическими линзами смог различить циферблат часов и сказать время, когда эти самые часы были от него на расстоянии в 30 метров. С такими «сверхглазами», если всматриваться в собственную кожу, можно различить ее клетки.

Бионические контактные линзы безграничны для совершенства. К примеру, в обозримом будущем будет доступно совмещение таких линз с высокотехнологическими компонентами, чтобы проецировать на глаз экран вашего смартфона.

И это еще не все инновации, которые способны принести бионические линзы. Большинство перспективных разработок в этой сфере находятся в стадии секретности.

Бионические линзы: недостатки

Бионические контактные линзы, безусловно, способны во многих случаях вернуть человеку зрение. Абсолютно реально, что вернувшееся зрение будет «лучше» стандартного, плюс будет обладать существенным потенциалом.

Но, к сожалению, бионические линзы не способны решить все проблемы с глазами, к примеру, они пока:

• не лечат дальтонизм;
• не избавляют человека от катаракты;
• не вылечивают дальнозоркость и близорукость;
• не исправляют офтальмическую миопатию;
• не вылечивают болезни и повреждения глазного нерва.

Заключение

Бионические линзы призваны изменить жизнь многих людей и вернуть им зрение, ведь в мире насчитывается около 40 млн слепых людей. Их огромный плюс — это широчайший потенциал в будущем. Да, они пока не способны решить все проблемы со зрением, но это процесс недолгого времени, потому что технологии не стоят на месте и разработки в этой сфере продолжаются.

Контактные линзы для сверхчеловеческого зрения

Персонажи фильмов от Терминатора до Бионической женщины используют бионические глаза, чтобы приближать отдаленные сцены, вводить полезные факты в поле зрения или создавать виртуальное перекрестие. Вне экрана виртуальные дисплеи были предложены для более практических целей — визуальные средства помощи людям с нарушениями зрения, голографические панели управления вождением и даже способ просматривать веб-страницы на ходу.

Устройство для этого может быть знакомым. Инженеры из Вашингтонского университета впервые использовали технологии производства в микроскопических масштабах, чтобы объединить гибкую, биологически безопасную контактную линзу с отпечатанной электронной схемой и светом.

«Глядя через готовую линзу, вы бы увидели, что дисплей генерирует наложение на внешний мир», — сказал Бабак Парвиз, доцент кафедры электротехники Университета Вашингтона. «Это очень маленький шаг к этой цели, но я думаю, что он очень многообещающий». Результаты были представлены сегодня на международной конференции Института инженеров по электротехнике и электронике по микроэлектромеханическим системам Харви Хо, бывшим аспирантом Парвиза, ныне работающим в Национальной лаборатории Сандия в Ливерморе, Калифорния. Другими соавторами являются Эхсан Саиди и Сэмюэл Ким в электротехническом отделении Университета Вашингтона и Туенг Шен в отделении офтальмологии Медицинского центра Университета Вашингтона.

Виртуальные дисплеи можно использовать по-разному. Водители или пилоты могли видеть скорость автомобиля, проецируемую на лобовое стекло. Компании, выпускающие видеоигры, могли бы использовать контактные линзы, чтобы полностью погружать игроков в виртуальный мир, не ограничивая диапазон их движений. А для связи люди, находящиеся в пути, могут выходить в Интернет на виртуальном экране дисплея в воздухе, который могут видеть только они.

«Люди могут найти для него всевозможные применения, о которых мы не думали. Наша цель — продемонстрировать базовую технологию и убедиться, что она работает и безопасна», — сказал Парвиз, возглавляющий междисциплинарную группу UW, которая разрабатывает электронику для контактных линз.

Устройство-прототип содержит электрическую схему, а также красные светодиоды для дисплея, хотя он еще не загорается. Линзы тестировались на кроликах в течение 20 минут, и у животных не было выявлено побочных эффектов.

В идеале установить или снять бионический глаз было бы так же просто, как вставить или снять контактную линзу, и после установки владелец едва ли бы знал, что устройство находится там, сказал Парвиз.

Изготовление линз было сложной задачей, поскольку материалы, безопасные для тела, такие как гибкие органические материалы, используемые в контактных линзах, очень хрупкие. Однако в производстве электрических цепей используются неорганические материалы, палящие температуры и токсичные химические вещества. Исследователи построили схемы из слоев металла толщиной всего в несколько нанометров, примерно в одну тысячную ширины человеческого волоса, и сконструировали светодиоды диаметром в одну треть миллиметра. Затем они посыпали сероватый порошок электрических компонентов на лист гибкого пластика. Форма каждого крошечного компонента диктует, к какой части он может прикрепляться, метод микропроизводства, известный как самосборка. Капиллярные силы — силы того же типа, которые заставляют воду двигаться вверх по корням растений и заставляют край стакана с водой изгибаться вверх, — притягивают кусочки на место.

Прототип контактной линзы не корректирует зрение пользователя, но этот метод можно использовать с корректирующей линзой, сказал Парвиз. И все приспособления не будут загораживать человеку обзор.

«За пределами прозрачной части глаза есть большая область, которую мы можем использовать для размещения инструментов», — сказал Парвиз. Будущие усовершенствования добавят беспроводную связь к объективу и от него. По словам Парвиза, исследователи надеются обеспечить питанием всю систему, используя комбинацию радиочастотной энергии и солнечных элементов, размещенных на линзе.

Полноценный дисплей некоторое время не будет доступен, но, по словам Парвиза, версия с базовым дисплеем всего с несколькими пикселями может быть запущена «довольно быстро».

Исследование финансировалось Национальным научным фондом и Инновационным фондом технологических разрывов Вашингтонского университета.

Источник: UW News, 17 января 2008 г., «Контактные линзы со схемами, освещающие возможную платформу для сверхчеловеческого зрения», Ханна Хикки

Эта бионическая линза глаза может дать вам сверхчеловеческое зрение с помощью 8-минутной операции!

Совершенный человеческий глаз должен иметь зрение 20/20. Это означает, что человек может прочитать строку букв на расстоянии 20 футов, что примерно равно высоте жирафа.

Но в настоящее время разрабатывается новый бионический глаз, который даст людям зрение 3x 20/20.

Aging Reversed/ Youtube

Если вы едва видите часы с расстояния 10 футов, то с бионической линзой вы увидите их с расстояния 30 футов! Человек со зрением 20/20 на самом деле сможет прочитать то, что написано на расстоянии 60 футов, и оно будет кристально чистым. Это даже больше, чем длина баскетбольной площадки (50 футов). Острота и ясность зрения будут не такими, как когда-либо прежде.

Бионическая линза, дающая человеку сверхчеловеческое зрение, называется Ocumetics Bionic Lens. Она была разработана доктором Гартом Уэббом, оптометристом из Канады, который стремился улучшить зрение человека независимо от возраста и состояния здоровья.

Глаз тигра (с пользой для здоровья)

dacnw.org

Здесь вы смотрите в будущее. Помимо зрения ястреба (в буквальном смысле), людям, которым сделают операцию, не придется беспокоиться о появлении катаракты, потому что хрусталик заменяет естественный глаз, который со временем разрушается с возрастом.

Доктор Уэбб в беседе с CBC считает, что любой человек старше 25 лет имеет право на эту восьмиминутную операцию, потому что к этому возрасту глаз полностью развит. «Это улучшение зрения, которого мир еще не видел. Изготовленная на заказ линза идеально складывается в шприц, наполненный физиологическим раствором, и помещается в глаз, где она разворачивается, принимая форму глаза в течение 10 секунд.

Это безболезненно и занимает всего 8 минут

thechronicleherald.ca

Доктор Уэбб говорит, что с тех пор, как он получил свою первую пару очков класса II, он был одержим идеей иметь идеальное зрение для всех без необходимости носить корректирующие линзы. С бионической линзой люди теперь смогут корректировать зрение с помощью операции, которая длится не более 8 минут и немедленно исправляет зрение пациента!

Доктор Винсент ДеЛуиз, офтальмолог, преподающий в Йельском университете и Медицинском колледже Вейла Корнелла в Нью-Йорке, говорит: «Я думаю, что это устройство приблизит нас к Святому Граалю — превосходному зрению на всех расстояниях — вдаль, промежуточное и близкое»

Некоторые ключевые испытания еще предстоит провести

news1130.