Warp-snelheid naar biotech-utopie: 5 coole medische ontwikkelingen

Mensen leven langer dan ooit, grotendeels als gevolg van doorbraken in medische technologie. Wat interessant is, is echter dat veel van de nieuwste levensreddende toepassingen beschikken over technologie die ook in ons dagelijks leven kan worden gebruikt. Het zijn dergelijke ontwikkelingen die onze apparaten steeds dichter bij ons hart brengen - letterlijk - evenals onze ogen, huid en andere organen. Dat komt omdat biotechnologie, oftewel de integratie van technologie met het menselijk lichaam, steeds gewoner wordt. Deze vooruitgang in andere toepassingen laten werken, is slechts een natuurlijke uitbreiding van technologische ontdekkingen. Hier is een blik op vijf ontwikkelingen die rechtstreeks uit sciencefiction lijken te komen, maar die op weg zijn naar de medische realiteit - en verder. (Voor nog een interessant artikel, bekijk Astounding Sci-Fi Ideas That Came True (en sommige die dat niet deden).

Bionische brillen

Het veld van bionische brillen groeit snel. Verschillende bedrijven ontwikkelen en testen "slimme" contactlenzen. Onderzoekers van de Universiteit van Washington werken bijvoorbeeld aan een lens die de bloedsuikerspiegel voor diabetici zal volgen en zoeken naar waarschuwingssignalen van glaucoom.

Naast monitoring, gebruiken deze slimme lenzen kleine LED's om digitale informatie rechtstreeks aan de drager weer te geven, met dezelfde augmented reality die sommige smartphones gebruiken om digitale gegevens op echte beelden te plaatsen. Het potentieel is gemakkelijk voor te stellen; met deze technologie kunnen we misschien niet alleen e-mail controleren en sms-berichten lezen via onze contacten, maar ook een update krijgen over belangrijke gezondheidsmarkeringen zoals bloedsuiker. (Het klinkt een beetje als de volgende dimensie van een Google-bril!)

Het is niet verrassend dat Microsoft Research heeft samengewerkt met de Universiteit van Washington om de ontwikkeling van dit product, momenteel de Smart Lens genoemd, te bevorderen. Het bedrijf is van plan deze verbeterde lenzen uit te brengen "zodra alles klaar is".

Zelfhelende huid

De huid is het grootste orgaan van het menselijk lichaam; het is ook het meest veerkrachtig. Onze huid biedt een beschermende barrière voor onze delicate interne componenten. Het is drukgevoelig, waardoor we een gevoel kunnen ervaren, variërend van de lichtste aanraking tot pijn, en het is zeer efficiënt in het genezen van zichzelf. Als zodanig was het erg moeilijk om te reproduceren, hoewel het vermogen om huid synthetisch te reproduceren een aardverschuiving van potentieel voor medicijnen en vele andere velden zou opleveren.

Dankzij onderzoekers van Stanford University is synthetische vervangende huid werkelijkheid geworden. Het team heeft een materiaal ontwikkeld dat is gemaakt van een speciaal type polymeer plastic en nikkel nanodeeltjes dat zowel drukgevoelig als flexibel is. Het is ook duurzaam - en in staat zichzelf te genezen. Bij het testen, toen het materiaal in twee werd gesneden en vervolgens weer in elkaar werd gedrukt, herwon het 75 procent van zijn oorspronkelijke sterkte binnen de eerste paar seconden. Het gesplitste stuk werd na ongeveer 30 minuten hersteld tot bijna 100 procent.

Een duidelijk gebruik voor deze technologie is in prothetische apparaten. Omdat deze synthetische huid drukgevoelig is en dingen zoals handdrukken en buiging kan detecteren, opent het aanbrengen van de synthetische huid op prothetische ledematen de mogelijkheid om een ​​veel realistischere prothesehand, arm of been te creëren. Het materiaal kan ook worden gebruikt om zelfherstellende elektronische apparaten zoals smartphones, tablets en laptops te maken. (Zie 6 coole draagbare apparaten voor meer verbeteringen.)

Zelfladende interne componenten

Sinds enkele decennia heeft de pacemaker het leven van mensen met hartproblemen verlengd en verbeterd. Een van de weinige nadelen van dit apparaat is dat het een batterij nodig heeft om te werken. Zoals alle batterijen, hebben pacemakers een eindige levensduur, wat betekent dat gebruikers een operatie moeten ondergaan wanneer de batterij leeg raakt. Ingenieurs van het California Institute of Technology en Princeton University hebben echter een materiaal ontwikkeld dat mogelijk de noodzaak van een operatie voor het vervangen van pacemakerbatterijen zou kunnen wegnemen - en nog veel meer.

Het team heeft vellen siliconenrubber ingebed met keramische nanoribbons van loodzirkonaattitanaat (PZT), een zeer efficiënt piëzo-elektrisch materiaal. De resulterende rubberplaat genereert kracht door beweging, vangt 80 procent van mechanische energie op en zet deze om in elektriciteit, die kan worden gebruikt door een pacemaker. Indien gebruikt in pacemakers, heeft dit materiaal het potentieel om de apparaten voor onbepaalde tijd opgeladen te houden, eenvoudig door de bewegingen van de ademhaling.

Maar hoewel een heel klein vel een pacemaker kan voeden, hebben grotere vellen van het materiaal een nog groter energiepotentieel. Ze kunnen worden ingebed in schoenen en worden gebruikt om mobiele telefoons op te laden door te lopen of rennen. Ze kunnen zelfs de beweging van het veersysteem van een voertuig benutten en de batterij opgeladen houden, wat een onuitputtelijke stroomvoorziening voor toekomstige elektrische auto's oplevert.

Zelfhelende oppervlakken

Nanotechnologie speelt een grote rol bij bio-vooruitgang. MIT-wetenschappers hebben bijvoorbeeld een kleefstof op nanoschaal ontwikkeld op basis van de kleine haartjes die de voeten van gekko's bedekken. Deze substantie zorgt ervoor dat deze kleine hagedissen aan oppervlakken blijven kleven, maar wetenschappers geloven dat het ook kan worden gebruikt om wonden af ​​te dichten en misschien zelfs interne gaten te dichten, zoals die veroorzaakt door maagzweren. Dit materiaal is volledig waterdicht en kan mogelijk ook worden gebruikt om elektronische apparaten te beschermen. (Lees Nanotechnologie: de grootste kleine innovatie in technologie voor meer informatie over nanotechnologie.)

De rolstoel van de toekomst

Hoe zit het met een slimme rolstoel? Ook bij MIT hebben onderzoekers een rolstoel gemaakt die spraakopdrachten accepteert en meer te weten komt over de omgeving. De autonome stoel maakt navigatiekaarten met behulp van Wi-Fi-signalen. Het is duidelijk dat dit soort apparaten een grote vooruitgang zou zijn voor mensen met een handicap. En hey, misschien zal het uiteindelijk leiden tot die spraakgestuurde auto's waar we allemaal van hebben gedroomd.

Biotech doorbraken

Medische vooruitgang wordt in een verbazingwekkend tempo ontwikkeld. Van rotbestrijdende microben die je tanden schoon houden tot raketgestuurde armen die kracht geven aan prothetische ledematen, onderzoekers en ingenieurs brengen ons steeds dichter bij bionische utopie. Natuurlijk kost het tijd om veel van deze ontwikkelingen op de markt te brengen. Toch kruipt de wetenschap steeds dichter bij science fiction, en hoewel niet alle voorspellingen van de fictie over de toekomst positief zijn, is geneeskunde een gebied waar het lijkt dat de toekomst hier niet snel genoeg kan komen.