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10 avances médicos recientes impresionantemente futuristas
Aquellos de nosotros que vivimos una parte sustancial de nuestras vidas antes del cambio de siglo solíamos pensar en nuestro período de tiempo actual como el futuro lejano, muy lejano. Porque crecimos en películas como Cazarecompensas (que se establece en 2019), tendemos a estar un poco impresionados con lo poco realista que ha sido el futuro, al menos desde una perspectiva estética.
Bueno, aunque el auto volador prometido a la larga nunca llegue a llegar, estos últimos avances menos llamativos pero igualmente impresionantes en tecnología médica podrían contribuir en gran medida a mejorar la calidad de vida a medida que avanzamos hacia un futuro aún más lejano.
10 reemplazos de articulaciones a base de biomateriales personalizados
Si bien la tecnología de reemplazo de articulaciones y huesos ha avanzado mucho en las últimas décadas, ya que los dispositivos basados en plástico y cerámica comienzan a prevalecer sobre los metálicos, la nueva generación de huesos y articulaciones artificiales llevará todo el concepto un paso más allá al ser diseñado. Esencialmente fusionarse orgánicamente con el cuerpo.
Esto es posible, por supuesto, mediante la impresión 3D (que será un tema recurrente aquí). En el Reino Unido, los cirujanos del Hospital General de Southampton han sido pioneros en una técnica en la que un implante de titanio de titanio con impresión 3-D de un paciente anciano se mantiene en su lugar mediante un "pegamento" hecho de las células madre del paciente. Por más impresionante que sea, el profesor Bob Pilliar de la Universidad de Toronto ha incrementado significativamente los implantes de próxima generación que en realidad imitan al hueso humano.
Utilizando un proceso que une su compuesto sustituto de hueso (usando luz ultravioleta) en estructuras increíblemente complejas con precisión milimétrica, Pilliar y su equipo crean una pequeña red de conductos y canales que contienen nutrientes dentro de los implantes.
Las células óseas que vuelven a crecer se distribuyen a lo largo de esa red, entrelazando el hueso con el implante. El compuesto óseo artificial luego se disuelve con el tiempo, y las células y el tejido regenerados naturalmente retienen la forma del implante. Dice el Sr. Pilliar: "Es un poco menos que Star Trek donde le pegas a una persona, y están arreglados ... pero es lo mismo ".
9 diminuto marcapasos
Desde el primer marcapasos implantado en 1958, la tecnología, por supuesto, ha mejorado considerablemente. Sin embargo, después de algunos grandes avances en la década de 1970, la tecnología de marcapasos se estabilizó en gran medida a mediados de los 80. Sorprendentemente, Medtronic, la compañía que produjo el primer marcapasos con batería, está llegando al mercado con un dispositivo que revolucionará los marcapasos de la misma manera que su dispositivo anterior mejoró a los portátiles. Es del tamaño de una píldora de vitaminas y, de hecho, no requiere cirugía en absoluto.
Este modelo más nuevo se entrega a través de un catéter en la ingle (!), Se adhiere al corazón con puntas pequeñas y entrega los impulsos eléctricos regulares necesarios. Si bien la cirugía normal de marcapasos es bastante intrusiva, al crear un "bolsillo" para que el dispositivo se siente junto al corazón, la versión pequeña facilita mucho más el procedimiento y, sorprendentemente, mejora la tasa de complicaciones del original en más del 50 por ciento, con El 96 por ciento de los pacientes no reportan complicaciones mayores.
Si bien Medtronic puede ser el primero en el mercado (ya ha obtenido la aprobación de la FDA), otros fabricantes importantes de marcapasos tienen dispositivos en desarrollo en desarrollo, desconfiando de quedarse atrás en lo que actualmente es un mercado anual de $ 3.6 mil millones. Medtronic comenzó el desarrollo de su pequeño salvavidas en 2009.
8 Google Eye Implant
El ubicuo proveedor de motores de búsqueda y dominador mundial Google parece inquietante en la integración de la tecnología en todos los aspectos de la vida, pero uno debe admitir que tienen algunas ideas interesantes para acompañar a sus clunkers. El último número de Google, sin embargo, tiene tantas aplicaciones que potencialmente pueden cambiar tu vida como las que tienen unos terriblemente terribles.
El proyecto que se conoce como Google Contact Lens es exactamente lo que parece: una lente implantable, una que reemplaza la lente natural del ojo (que se destruye en el proceso) y se puede ajustar para corregir la visión deficiente. Está unido al ojo con el mismo material que se usa para fabricar lentes de contacto blandas y tiene una variedad de posibles aplicaciones médicas, como leer la presión arterial de los pacientes con glaucoma, registrar los niveles de glucosa de las personas con diabetes o actualizar de forma inalámbrica para tener en cuenta el deterioro En la visión de un paciente.
Potencialmente podría incluso restaurar la visión perdida por completo. Por supuesto, con la tecnología de este prototipo a poca distancia de una cámara real implantada en su ojo, la especulación se ha disparado acerca de la posibilidad de abuso.
En este momento, no se sabe cuándo puede haber esto en el mercado. Pero se ha registrado una patente y los ensayos clínicos han confirmado la viabilidad del procedimiento.
7 Piel Artificial
Si bien los avances en la tecnología de injerto de piel artificial han progresado de manera constante en las últimas décadas, dos nuevos avances desde ángulos muy diferentes pueden abrir nuevas áreas de investigación. En el Instituto de Tecnología de Massachusetts, el científico Robert Langer ha desarrollado una "segunda piel" que denomina XPL ("capa de polímero reticulado"). El material increíblemente delgado imita la apariencia de una piel tensa y juvenil, un efecto que se produce casi instantáneamente en la aplicación, pero hasta el momento pierde su efecto después de aproximadamente un día.
Por interesante que sea esto, Chao Wang, profesor de química de Riverside de la Universidad de California, está trabajando en un material de polímero aún más futurista: uno que puede curarse por sí mismo del daño a temperatura ambiente y, en buena medida, está impregnado de pequeñas partículas de metal que lo hacen capaz de conducir electricidad. Si bien no dice abiertamente que está tratando de crear superhéroes, sí admite ser un gran fan de Wolverine y dice de su investigación: "Está tratando de llevar la ciencia ficción al mundo real".
Curiosamente, algunos materiales de recuperación automática ya se han abierto camino en el mercado, como un revestimiento de reparación automática en el teléfono Flex de LG, que Wang cita como ejemplo de varios tipos de aplicaciones que ve para esta tecnología en el futuro. Dicho esto, este hombre claramente está tratando de crear superhéroes.
6 implantes cerebrales que restauran el movimiento
Ian Burkhart, de 24 años, sufrió un extraño accidente a la edad de 19 años que lo dejó paralizado desde el pecho hacia abajo. Durante los últimos dos años, ha estado trabajando con médicos para modificar y afinar el dispositivo implantado en su cerebro, un microchip que lee los impulsos eléctricos en el cerebro y los traduce en movimiento. Aunque el dispositivo está lejos de ser perfecto (solo puede usarlo en el laboratorio con el implante conectado a una computadora por una manga que lleva en el brazo), ha podido volver a aprender tareas como verter una botella e incluso ha podido jugar un videojuego o dos
De hecho, Ian es el primero en admitir que nunca puede beneficiarse directamente de la tecnología. Es más como una "prueba de concepto" para mostrar que las extremidades que ya no tienen conexiones con el cerebro pueden reconectarse a los impulsos del cerebro a través de medios externos.
Sin embargo, es muy probable que su someterse a una cirugía cerebral y someterse a sesiones de tres veces por semana durante años sea de gran ayuda para el avance de esta tecnología para las generaciones futuras. Aunque se han usado procedimientos similares para restaurar parcialmente el movimiento en monos y para animar un brazo robótico utilizando ondas cerebrales humanas, este es el primer ejemplo de cómo salvar con éxito la desconexión neural que causa la parálisis en un sujeto humano.
5 injertos bioabsorbibles
Los stents o tubos de malla de injertos de polímero que se insertan quirúrgicamente en las arterias para aliviar el bloqueo son un mal necesario, ya que son propensos a las complicaciones durante la vida del paciente y solo son moderadamente eficaces. El potencial de complicaciones particularmente en pacientes jóvenes hace que los resultados de un estudio reciente con injertos vasculares bioabsorbibles sean muy prometedores.
El procedimiento se denomina restauración de tejido endógeno, y ahora, para un inglés sencillo: en pacientes jóvenes nacidos sin las conexiones necesarias en sus corazones, los médicos pudieron crear esas conexiones utilizando un material avanzado que actúa como un "andamio", que permite al cuerpo replicar la estructura con material orgánico con el implante degradando luego. Fue un estudio limitado con solo cinco pacientes jóvenes. Sin embargo, los cinco se recuperaron sin complicaciones.
Si bien este no es un concepto nuevo, el nuevo material involucrado en el estudio (compuesto de "polímeros bioabsorbibles supramoleculares, fabricados mediante un proceso patentado de electrospinning") parece representar un gran paso adelante. Los stents de la generación anterior compuestos por otros polímeros e incluso aleaciones metálicas han arrojado resultados mixtos, lo que lleva a una lenta adopción del tratamiento en todas partes, excepto en América del Norte.
Cartílago De Bioglass 4
Otra construcción de polímero impresa en 3D tiene el potencial de revolucionar el tratamiento de algunas lesiones muy debilitantes. Un equipo de científicos del Imperial College London y la Universidad de Milano-Bicocca han creado un material que llaman "bioglass": una combinación de polímero de sílice que tiene las propiedades duras y flexibles del cartílago.
Estos implantes de bioglass son como los stents de la entrada anterior, pero están hechos de un material completamente diferente para una aplicación totalmente diferente. Un uso propuesto de estos implantes es como un andamiaje para estimular el recrecimiento natural del cartílago. Pero también tienen propiedades de autocuración, capaces de volver a unirse al contacto si se rompen.
Aunque la primera aplicación probada será el reemplazo de un disco espinal, se está desarrollando otra versión permanente del implante para tratar las lesiones de rodilla y otras lesiones en áreas donde el cartílago no volverá a crecer. Los medios de producción (impresión en 3-D) hacen que los implantes sean mucho más baratos de producir e incluso más funcionales que los implantes de vanguardia actuales de este tipo, que normalmente se deben cultivar en un laboratorio.
3 músculos poliméricos autocurativos
Para no quedarse atrás, el químico Cheng-Hui Li de Stanford está trabajando arduamente en un material que podría ser el componente básico de un músculo artificial real, uno que incluso podría superar a nuestros músculos insignificantes. Su compuesto, una combinación de silicio, nitrógeno, oxígeno y átomos de carbono con un sonido sospechosamente orgánico, es capaz de estirarse hasta 40 veces su longitud y luego volver a la normalidad.
También puede recuperarse de los hoyos que se hayan perforado dentro de las 72 horas y, por supuesto, volver a unirse si se corta debido a la atracción causada por una “sal” de hierro en el compuesto. Por ahora, se debe colocar junto para volver a unirse de esta manera. Las piezas en realidad no se arrastran entre sí. Por ahora.
Además, por el momento, el único punto débil de este prototipo es su conductividad eléctrica limitada, ya que la sustancia solo aumenta en longitud en un 2 por ciento cuando se expone a un campo eléctrico en oposición al 40 por ciento alcanzado por los músculos reales.Esperamos que esto se supere en poco tiempo, y que Li, los científicos del cartílago de bioglass y el Dr. Wolverine de las entradas anteriores estén en contacto entre sí en un orden aún más corto, si es que aún no lo están.
2 corazones de fantasmas
La técnica iniciada por Doris Taylor, directora de medicina regenerativa del Texas Heart Institute, es una ligera desviación de los biopolímeros impresos en 3D y similares. El Dr. Taylor ha demostrado en animales, y está listo para probar en humanos, una técnica que utiliza solo material orgánico que puede ser incluso más de ciencia ficción que cualquier otra entrada anterior.
En resumen, el corazón de un animal, por ejemplo, un cerdo, se empapa en un baño químico que destruye y elimina todas las células excepto la proteína. Esto permanece como un "corazón de corazón" vacío que luego se puede inyectar con las propias células madre del paciente.
Una vez que el material biológico necesario está en su lugar, el corazón se conecta a un dispositivo que equivale a un sistema circulatorio artificial y pulmones (un "biorreactor") hasta que comienza a funcionar como un órgano y se puede trasplantar al paciente. El Dr. Taylor ha demostrado con éxito la técnica en ratas y cerdos, pero aún no es un paciente humano.
Es una técnica similar que ha tenido cierto éxito con órganos menos complejos como vejigas y tráqueas. El Dr. Taylor es el primero en admitir que perfeccionar el proceso, y poder suministrar un flujo constante de corazones diseñados, eliminar la lista de espera de trasplantes por completo, está muy lejos. Sin embargo, se ha señalado que incluso si el esfuerzo fracasara, sin duda tendrá el beneficio de conducir a una comprensión mucho mayor de la construcción del corazón y mejorar el tratamiento de las enfermedades del corazón.
1 malla de cerebro inyectable
Finalmente, tenemos una tecnología de vanguardia con el potencial de cablear el cerebro de manera rápida, simple y completa con una sola inyección. Investigadores de la Universidad de Harvard han desarrollado una malla de polímero eléctricamente conductora que se inyecta literalmente en el cerebro donde se infiltra en los rincones y grietas, combinándose con el tejido cerebral real.
Hasta ahora, con solo 16 elementos eléctricos, la malla se implantó en el cerebro de dos ratones durante cinco semanas sin rechazo inmunitario. Los investigadores predicen que un dispositivo a gran escala compuesto por cientos de tales elementos podría monitorizar activamente el cerebro hasta la neurona individual en un futuro cercano, con otras posibles aplicaciones que incluyen el tratamiento de trastornos neurológicos como la enfermedad de Parkinson y el accidente cerebrovascular.
Eventualmente, esto también podría llevar a los científicos a una mejor comprensión de la función cognitiva superior, las emociones y otras funciones del cerebro que actualmente permanecen turbias. Tal puente de la brecha entre la ciencia neurológica y física podría muy bien potenciar muchos de los avances del futuro aún más lejano y también, junto con muchas de las entradas anteriores en esta lista, conducir a superhéroes.
El nombre real de Mike Floorwalker es Jason, y vive en el área de Parker, Colorado, con su esposa Stacey. Le gusta la música rock fuerte, cocinar y hacer listas.