Шокиращи съвременници. Как се раждат великите открития в медицината? Научно откритие: научи се как да превърнем кафявите очи в сини

Невероятни факти

Здравето на човека пряко засяга всеки един от нас.

Медиите изобилстват от истории за нашето здраве и тяло, започвайки със създаването на нови наркотиции завършвайки с откритията на уникални хирургични техники, които дават надежда на хората с увреждания.

По-долу ще ви разкажем за най-новите постижения съвременна медицина.

Последните постижения в медицината

10. Учените са идентифицирали нова часттяло

Още през 1879 г. френски хирург на име Пол Сегон описва в едно от своите изследвания „перлена, устойчива фиброзна тъкан“, минаваща по протежение на връзките в коляното на човек.

Това изследване беше безопасно забравено до 2013 г., когато учените откриха предностраничния лигамент, лигамент на коляното, който често се поврежда при наранявания и други проблеми.

Като се има предвид колко често се сканира коляното на човек, откритието беше много късно. Описано е в списание Anatomy и публикувано онлайн през август 2013 г.

9. Интерфейс мозък-компютър

Учени, работещи в Корейския университет и Германския технологичен университет, разработиха нов интерфейс, който позволява на потребителя да контролират екзоскелета на долните крайници.

Той работи чрез декодиране на специфични мозъчни сигнали. Резултатите от изследването са публикувани през август 2015 г. в списанието Neural Engineering.

Участниците в експеримента носеха електроенцефалограмни шапки и управляваха екзоскелета, като просто гледаха един от петте светодиода, монтирани на интерфейса. Това кара екзоскелета да се движи напред, да завива надясно или наляво и да седи или да стои.

Досега системата е тествана само върху здрави доброволци, но се надяваме, че в крайна сметка може да се използва за подпомагане на хора с увреждания.

Съавторът на изследването Клаус Мюлер обясни, че „хората с амиотрофична латерална склероза или наранявания на гръбначния мозък често срещат трудности при общуването и контрола на крайниците си; декодирането на мозъчните им сигнали с тази система предлага решение и на двата проблема“.

Постижения на науката в медицината

8. Устройство, което може да движи парализиран крайник със силата на мисълта

През 2010 г. Иън Бъркхарт беше парализиран, когато счупи врата си при инцидент в басейна. През 2013 г., благодарение на съвместните усилия на специалисти от Щатския университет в Охайо и Бател, мъж стана първият човек в света, който вече може да заобиколи гръбначния си мозък и да движи крайник, използвайки само силата на мисълта.

Пробивът дойде с използването на нов вид електронен нервен байпас, устройство с размер на грахово зърно, което имплантирани в моторната кора на човешкия мозък.

Чипът интерпретира сигналите от мозъка и ги предава на компютъра. Компютърът разчита сигналите и ги изпраща до специален ръкав, който пациентът носи. Поради това, активизират се правилните мускули.

Целият процес отнема част от секундата. Въпреки това, за да постигне този резултат, екипът трябваше да работи усилено. Инженерният екип първо измисли точната последователност на електродите, която позволи на Буркхарт да движи ръката си.

Тогава мъжът трябваше да премине няколкомесечна терапия за възстановяване на атрофиралите мускули. Крайният резултат е, че той е сега той може да завърти ръката си, да я свие в юмрук, а също и да определи чрез докосване какво е пред него.

7. Бактерия, която се храни с никотин и помага на пушачите да се откажат от пристрастяването

Отказването от тютюнопушенето е изключително трудна задача. Всеки, който се е опитал да направи това, ще потвърди казаното. Близо 80 процента от тези, които са го опитали с фармацевтични лекарства, са се провалили.

През 2015 г. учени от изследователския институт Scripps дават нова надежда на тези, които искат да се откажат. Те успяха да идентифицират бактериален ензим, който консумира никотин още преди да достигне до мозъка.

Ензимът принадлежи към бактерията Pseudomonas putida. Този ензим не е най-новото откритие, но едва наскоро беше отстранен в лабораторни условия.

Изследователите планират да използват този ензим за създаване нови методи за спиране на тютюнопушенето.Като блокират никотина, преди да стигне до мозъка и да задейства производството на допамин, те се надяват, че могат да разубедят пушача да вземе цигара.

За да бъде ефективна, всяка терапия трябва да е достатъчно стабилна, без да причинява допълнителни проблеми по време на дейност. В момента се произвежда в лабораторни условия ензим се държи стабилно повече от три седмицидокато е в буферен разтвор.

Тестовете с участието на лабораторни мишки показват не странични ефекти... Учените публикуваха резултатите от изследването си в онлайн версията на августовския брой на Американското химическо общество.

6. Универсална противогрипна ваксина

Пептидите са къси вериги от аминокиселини, които съществуват в клетъчна структура... Те действат като основни градивен елементза протеини. През 2012 г. учен, който е работил в университета в Саутхемптън, Оксфордския университет и лабораторията по вирусология Retroskin, успя да идентифицира нов набор от пептиди, открити в грипния вирус.

Това може да доведе до създаването на универсална ваксина срещу всички щамове на вируса. Резултатите са публикувани в списание Nature Medicine.

В случай на грип, пептидите на външната повърхност на вируса мутират много бързо, което ги прави почти недостъпни за ваксини и лекарства. Новооткритите пептиди живеят във вътрешната структура на клетката и мутират доста бавно.

Освен това тези вътрешни структуриможе да се намери във всеки щам на грип, от класически до птичи. Разработването на съвременна противогрипна ваксина отнема около шест месеца, но тя не осигурява имунитет за дълго време.

Въпреки това е възможно, като се фокусират усилията върху работата на вътрешните пептиди, да се създаде универсална ваксина, която ще осигури дългосрочна защита.

Грипът е вирусно заболяване на горните дихателни пътища, което засяга носа, гърлото и белите дробове. Това може да бъде смъртоносно, особено ако е заразено дете или възрастен човек.

Грипните щамове са отговорни за няколко пандемии в историята, най-лошата от които е пандемията от 1918 г. Никой не знае със сигурност колко хора са починали от болестта, но според някои оценки тя е 30-50 милиона в световен мащаб.

Най-новите медицински постижения

5. Възможно лечение на болестта на Паркинсон

През 2014 г. учените взеха изкуствени, но напълно функциониращи човешки неврони и успешно ги имплантираха в мозъците на мишки. Невроните имат потенциал да лечение и дори излекуване на заболявания като болестта на Паркинсон.

Невроните са създадени от екип от специалисти от Института Макс Планк, Университетската болница в Мюнстер и Университета в Билефелд. Учените успяха да създадат стабилна нервна тъкан от неврони, препрограмирани от кожни клетки.

С други думи, те индуцират невронни стволови клетки. Това е техника, която повишава съвместимостта на новите неврони. Шест месеца по-късно мишките не развиват странични ефекти и имплантираните неврони се интегрират перфектно с мозъка им.

Гризачите показват нормална мозъчна активност, което води до образуването на нови синапси.

Новата техника има потенциала да даде на невролозите способността да заменят болни, увредени неврони със здрави клетки, които един ден биха могли да се справят с болестта на Паркинсон. Това причинява смъртта на невроните, доставящи допамин.

Към днешна дата няма лек за това заболяване, но симптомите са лечими. Заболяването обикновено се развива при хора на възраст 50-60 години.В този случай мускулите стават сковани, настъпват промени в речта, променя се походката и се появяват тремори.

4. Първото в света бионично око

Пигментният ретинит е най-честото наследствено заболяване на очите. Води до частична загуба на зрение, а често и до пълна слепота. Ранните симптоми включват загуба на нощно зрение и затруднено периферно зрение.

През 2013 г. беше създадена ретиналната протетична система Argus II, първото в света бионично око за лечение на напреднал пигментен ретинит.

Системата Argus II представлява двойка външни стъкла, оборудвани с камера. Изображенията се преобразуват в електрически импулси, които се предават на електроди, имплантирани в ретината на пациента.

Тези изображения се възприемат от мозъка като светлинни модели. Човекът се научава да интерпретира тези модели, като постепенно възстановява визуалното възприятие.

В момента системата Argus II все още е достъпна само в САЩ и Канада, но има планове за внедряването й по целия свят.

Нови постижения в медицината

3. Болкоуспокояващо средство, което работи само със светлина

Силната болка традиционно се лекува с опиоидни лекарства. Основният недостатък е, че много от тези лекарства могат да предизвикат пристрастяване, така че потенциалът за злоупотреба е огромен.

Ами ако учените успеят да спрат болката, използвайки нищо друго освен светлина?

През април 2015 г. невролози от Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис обявиха, че са успели.

Чрез комбиниране на светлочувствителен протеин с опиоидни рецептори в епруветка, те успяха да активират опиоидните рецептори по същия начин, както правят опиатите, но само с помощта на светлина.

Надяваме се, че експертите ще могат да разработят начини за използване на светлина за облекчаване на болката с лекарства с по-малко странични ефекти. Според изследване на Едуард Р. Сиуда е вероятно след допълнителни експерименти светлината да може напълно да замени лекарствата.

За да се тества новият рецептор, LED чип с размерите на човешка коса е имплантиран в мозъка на мишка, който след това е свързан с рецептора. Мишките бяха поставени в камера, където техните рецептори бяха стимулирани да произвеждат допамин.

Ако мишките напуснаха специално определено място, тогава светлината беше изключена и стимулацията беше спряна. Гризачите бързо се върнаха на мястото си.

2. Изкуствени рибозоми

Рибозомата е молекулярна машина, съставена от две субединици, които използват аминокиселини от клетките, за да произвеждат протеини.

Всяка от рибозомните субединици се синтезира в клетъчното ядро ​​и след това се изнася в цитоплазмата.

През 2015 г. изследователите Александър Манкин и Майкъл Джуит успяха да създадат първата в света изкуствена рибозома.Благодарение на това човечеството има шанс да научи нови подробности за работата на тази молекулярна машина.

В 21-ви век е трудно да бъдем в крак с научния прогрес. През последните години се научихме как да отглеждаме органи в лаборатории, да контролираме изкуствено дейността на нервите и изобретихме хирургически роботи, които могат да извършват сложни операции.

Както знаете, за да узреете в бъдещето, е необходимо да помните миналото. Ето седем големи научни открития в медицината, които са спасили милиони животи.

Анатомия на тялото

През 1538 г. италианският натуралист, "бащата" на съвременната анатомия, Везалий представя на света научно описание на структурата на тялото и дефиницията на всички човешки органи. Той трябваше да копае трупове за анатомични изследвания в гробището, тъй като църквата забранява подобни медицински експерименти.

Сега великият учен се смята за основоположник на научната анатомия, кратерите на Луната са кръстени на него, печати с изображението му се отпечатват в Унгария, Белгия, а приживе, за резултатите от упоритата си работа, той по чудо избяга от инквизицията .

Ваксинация

Много здравни специалисти сега вярват, че откриването на ваксините е колосален пробив в историята на медицината. Те предотвратиха хиляди болести, спряха широко разпространената смъртност и до ден днешен предотвратяват инвалидизацията. Някои дори смятат, че това откритие превъзхожда всички останали по броя на спасените животи.

Английският лекар Едуард Дженър, от 1803 г. ръководител на ложа за едра шарка в града на Темза, разработи първата в света ваксина срещу „ужасното наказание на Бог“ – едра шарка. Чрез инокулиране на вирус на кравето заболяване, който е безвреден за хората, той осигурява имунитет на своите пациенти.

Лекарства за анестезия

Просто си представете операция без анестезия или операция без облекчаване на болката. Не е ли скреж по кожата? Преди 200 години всяко лечение е било придружено от мъка и дива болка. Например в древен Египет, преди операцията, пациентът е бил лишен от съзнание чрез притискане на каротидната артерия. В други страни им давали отвара от коноп, мак или кокошка белена.

Първите експерименти с анестетици - азотен оксид и етерен газ - започват едва през 19 век. Умопомрачителната революция на хирурга се случва на 16 октомври 1986 г., когато американският зъболекар Томас Мортън извади зъб от пациент, използвайки етерна анестезия.

рентгенови лъчи

На 8 ноември 1895 г., въз основа на работата на един от най-прилежните и талантливи физици на 19-ти век Вилхелм Рентген, медицината придобива технологията, способна да диагностицира много заболявания по нехирургичен начин.

Този научен пробив, без който работата на нито един лечебно заведение, помага за идентифициране на много заболявания – от фрактури до злокачествени тумори. Рентгеновите лъчи се използват при лъчева терапия.

Кръвна група и Rh фактор

На границата на 19-ти и 20-ти век е постигнато най-голямото постижение на биологията и медицината: експерименталните изследвания на имунолога Карл Ландщайнер позволяват да се идентифицират индивидуалните антигенни характеристики на червените кръвни клетки и да се избегнат по-нататъшни фатални обостряния, свързани с трансфузия на взаимно изключителни кръвни групи.

Бъдещият професор и носител на Нобелова награда доказа, че кръвната група се предава по наследство и се различава по свойствата на еритроцитите. Впоследствие стана възможно с помощта на дарената кръв да се лекуват ранените и подмладяват нездрави хора – което вече е масова медицинска практика.

Пеницилин

Откриването на пеницилина постави началото на ерата на антибиотиците. Сега те спасяват безброй животи, справят се с повечето от най-старите смъртоносни болести, като сифилис, гангрена, малария и туберкулоза.

Палмата в откриването на важно терапевтично лекарство принадлежи на британския бактериолог Александър Флеминг, който съвсем случайно открива, че мухълът убива бактериите в петриева паничка, която лежеше в мивка в лабораторията. Работата му е продължена от Хауърд Флори и Ернст Борис, като изолират пеницилина в пречистена форма и го пуснат в поток за масово производство.

Инсулин

За човечеството е трудно да се върне към събитията отпреди век и да повярва, че болните захарен диабетбяха обречени на смърт. Едва през 1920 г. канадският учен Фредерик Бънтинг и неговите колеги идентифицират хормона на панкреаса инсулин, който стабилизира нивата на кръвната захар и има многостранно въздействие върху метаболизма. Досега инсулинът намалява броя на смъртните случаи и уврежданията, намалява нуждата от хоспитализация и скъпи лекарства.

Горните открития са отправна точка за всички по-нататъшни постижения в медицината. Струва си обаче да припомним, че всички обещаващи възможности са отворени за човечеството благодарение на вече установените факти и трудовете на нашите предшественици. Редакторът на сайта ви кани да се срещнете с най-известните учени в света.

Условни рефлекси

Според Иван Петрович Павлов развитието на условен рефлекс възниква в резултат на образуването на временна невронна връзка между групи клетки в кората на главния мозък. Ако развиете силен условен хранителен рефлекс, например към светлина, тогава такъв рефлекс е условен рефлекс от първи ред. Въз основа на него е възможно да се развие условен рефлекс от втори ред; за това се използва допълнително нов, предишен сигнал, например звук, като се подсилва с условен стимул от първи ред (светлина).

Иван Петрович Павлов изследва условните и безусловните рефлекси на човек

Ако условният рефлекс е бил подсилен само няколко пъти, той бързо изчезва. За възстановяването му са необходими почти толкова усилия, колкото при първоначалното му производство.
Абонирайте се за нашия канал в Yandex.Zen

Дълго и мъчително се търсиха улики за различни състояния на човешкото тяло. Не всички опити на лекарите да стигнат до дъното на истината се възприемаха от обществото с ентусиазъм и добре дошли. В крайна сметка лекарите често трябваше да правят неща, които изглеждаха диви за хората. Но в същото време без тях по-нататъшното развитие на медицинския бизнес беше невъзможно. AiF.ru събра истории за най-ярките медицински открития, за което някои от авторите им бяха почти преследвани.

Анатомични особености

Лечителите от древния свят все още са били озадачени от структурата на човешкото тяло като основа на медицинската наука. Така например в Древна Гърция вече се обръща внимание на връзката между различните физиологични състояния на човек и характеристиките на неговите физическа структура... В същото време, както отбелязват експертите, наблюдението имало по-скоро философски характер: никой не подозирал какво се случва вътре в самото тяло, а хирургичните интервенции бяха доста редки.

Анатомията като наука се ражда едва през Ренесанса. А за околните тя беше шок. Например, Белгийски лекар Андреас Везалийреши да практикува аутопсии, за да разбере как точно работи човешкото тяло. В същото време той често трябваше да действа през нощта и по не съвсем законни методи. Въпреки това, всички лекари, които се осмелиха да проучат подобни подробности, не бяха в състояние да действат открито, тъй като подобно поведение се смяташе за демонично.

Андреас Везалий. Снимка: Public Domain

Самият Везалий откупи труповете от екзекутора. Въз основа на своите открития и изследвания той създава трактат"За структурата на човешкото тяло", която е публикувана през 1543г. Тази книга се счита от медицинската общност като едно от най-големите произведения и най-важното откритие, което дава първата пълна представа за вътрешната структура на човек.

Опасна радиация

Днес съвременната диагностика не може да се представи без такава технология като рентген. Въпреки това, дори в края на 19-ти век, абсолютно нищо не се знае за рентгеновите лъчи. Такова полезно лъчение е открито от Вилхелм Рентген, немски учен... Преди откриването му беше в пъти по-трудно да работят лекарите (особено хирурзите). В края на краищата те не можеха просто да вземат и да видят къде е чуждо тяло в човек. Трябваше да разчитам само на интуицията си, както и на чувствителността на ръцете си.

Откритието е направено през 1895 г. Ученият провежда различни експерименти с електрони, използва стъклена тръба с разреден въздух за работата си. В края на експериментите той изключи светлината и се канеше да напусне лабораторията. Но в този момент открих зелена светлина в буркана, който остана на масата. Появи се поради факта, че ученият не изключи устройството, което се намираше в съвсем различен ъгъл на лабораторията.

Тогава на Рентген трябваше само да експериментира с получените данни. Той започна да покрива стъклената тръба с картон, създавайки тъмнина в цялата стая. Той също така провери ефекта на лъча върху различни предметипоставени пред него: лист хартия, черна дъска, книга. Когато ръката на учения беше на пътя на лъча, той видя костите му. Сравнявайки редица свои наблюдения, той успя да разбере, че с помощта на такива лъчи може да се разгледа какво се случва вътре в човешкото тяло, без да се нарушава неговата цялост. През 1901 г. Рентген получава Нобелова наградавъв физиката за неговото откритие. Той спасява живота на хората повече от 100 години, позволявайки да се определят различни патологии различни етапитяхното развитие.

Силата на микробите

Има открития, към които учените се движат целенасочено от десетилетия. Едно от тях е микробиологичното откритие, направено през 1846 г д-р Игнац Земелвайс... По това време лекарите много често се сблъскват със смъртта на родилки. Дами, които наскоро станаха майки, починаха от така наречената майчинска треска, тоест инфекция на матката. Освен това лекарите не можаха да установят причината за проблема. Отделението, в което работеше лекарят, имаше 2 стаи. В единия на раждането са присъствали лекари, в другия - акушерки. Въпреки факта, че обучението на лекарите беше много по-добро, жените в ръцете им умираха по-често, отколкото в случай на раждане с акушерки. И лекарят беше изключително заинтересован от този факт.

Игнац Филип Семелвайс. Снимка: www.globallookpress.com

Земелвайс започна да наблюдава отблизо работата им, за да разбере същността на проблема. И се оказа, че освен раждане, лекарите практикуват и аутопсия на починали раждащи жени. И след анатомични експерименти те се върнаха отново в родилната зала, без дори да си измият ръцете. Това накара учения да се замисли: носят ли лекарите невидими частици на ръцете си, които водят до смъртта на пациентите? Той решава да провери хипотезата си емпирично: той нареди на студенти по медицина, които участват в процеса на акушерство, да третират ръцете си всеки път (тогава белина се използва за дезинфекция). И броят на смъртните случаи на младите майки веднага падна от 7% на 1%. Това позволи на учения да заключи, че всички инфекции с родилна треска имат една причина. В същото време връзката между бактериите и инфекциите все още не се виждаше, а идеите на Земелвайс бяха осмивани.

Само след 10 години е не по-малко известен учен Луи Пастьорекспериментално доказа важността на микроорганизмите, невидими за окото. И именно той определи, че с помощта на пастьоризация (т.е. нагряване) те могат да бъдат унищожени. Именно Пастьор успя да докаже връзката между бактериите и инфекциите, като проведе серия от експерименти. След това оставаше да се разработят антибиотици и животът на пациентите, които преди се смятаха за безнадеждни, бяха спасени.

Витамин коктейл

До второто половината на XIXвек никой не знаеше нищо за витамините. И никой не знаеше стойността на тези малки микроелементи. И дори сега витамините далеч не са оценени от всички. И това е въпреки факта, че без тях можете да загубите не само здраве, но и живот. Има редица специфични заболявания, които са свързани с хранителни дефицити. Освен това тази позиция се потвърждава от вековен опит. Така, например, един от най-ярките примери за разрушаване на здравето от липса на витамини е скорбутът. На един от известните походи Васко да Гама 100 от 160 членове на екипажа загинаха от нея.

Първият, който успява да намери полезен минерални вещества, стана Руски учен Николай Лунин... Той експериментира с мишки, които ядат изкуствено приготвена храна. Диетата им беше следната системахрана: рафиниран казеин, млечна мазнина, млечна захар, соли, които са били част от млякото и водата. Всъщност това са всички необходими съставки на млякото. В същото време на мишките явно им липсваше нещо. Те не пораснаха, отслабнаха, не ядоха храната си и умряха.

Втора партида мишки, наречена контролна, получава нормално висококачествено мляко. И всички мишки се развиха според очакванията. Въз основа на наблюденията си Лунин изведе следния експеримент: „Ако, както учат гореспоменатите експерименти, е невъзможно да се осигури живот с протеини, мазнини, захар, соли и вода, тогава следва, че освен казеин, мазнини, мляко захар и соли, млякото съдържа още други вещества, необходими за храненето. От голям интерес е да се изследват тези вещества и да се проучи тяхното значение за храненето." През 1890 г. опитите на Лунин са потвърдени от други учени. По-нататъшното наблюдение на животни и хора в различни условия даде възможност на лекарите да открият тези жизненоважни елементи и да направят още едно блестящо откритие, което значително подобри качеството на човешкия живот.

Спасение в захарта

Днес хората с диабет живеят съвсем нормален живот с някои корекции. И не толкова отдавна всеки, който страдаше от такава болест, беше безнадеждно болен и умря. Това се случи, докато не беше открит инсулин.

През 1889 г. млади учени Оскар Минковскии Йозеф фон МерингВ резултат на експериментите те изкуствено предизвикаха диабет при кучето, като премахнаха панкреаса. През 1901 г. руският лекар Леонид Соболев доказва, че диабетът се развива на фона на нарушения на определена част от панкреаса, а не на цялата жлеза. Проблемът е отбелязан при тези, които са имали неизправности в работата на жлезата в района на островите Лангерханс. Предполага се, че тези островчета съдържат вещество, което регулира въглехидратния метаболизъм. По това време обаче не беше възможно да се отдели.

Следните опити са от 1908 г. Немският специалист Георг Лудвиг Цюлцеризолира екстракт от панкреаса, с помощта на който за известно време се лекува дори пациент, умиращ от диабет. По-късно избухването на световните войни временно отложи изследванията в тази област.

Следващият, който се справи с мистерията, беше Фредерик Грант Бънтинг, лекар, чийто приятел почина именно заради диабет. След като младежът завършва медицинско училище и служи по време на Първата световна война, той става асистент в едно от частните медицински училища. Четейки статия от 1920 г. за лигирането на каналите на панкреаса, той решава да експериментира. Целта на такъв експеримент, той си поставил за цел да получи вещество от жлезата, което трябвало да понижи кръвната захар. Заедно с асистент, когото неговият наставник му назначава, през 1921 г. Бънтинг най-накрая успява да получи необходимото вещество. След въвеждането му на опитно куче с диабет, което умираше от последствията на заболяването, животното се подобри значително. Освен това остава само да се развият постигнатите резултати.

Откритията не се раждат за една нощ. Всяко развитие, преди медиите да научат за него, е предшествано от дълга и упорита работа. И преди да се появят тестове и хапчета в аптеката, а в лабораториите - нови диагностични методи, ще отнеме време. През последните 30 години броят на медицинските изследвания се е увеличил почти четири пъти и сега е част от медицинската практика.

Биохимичен кръвен тест във вашия дом
Скоро биохимичният кръвен тест, като тест за бременност, ще отнеме няколко минути. Нанобиотехнологи от МФТИ са монтирали високоточен кръвен тест в обикновена тест лента.

Биосензорна система, базирана на използването на магнитни наночастици, дава възможност за точно измерване на концентрацията на протеинови молекули (маркери, показващи развитието на различни заболявания) и опростете процедурата за биохимичен анализ доколкото е възможно.

„Традиционно тестове, които могат да се извършват не само в лабораторията, но и в полеви условия, се основават на използването на флуоресцентни или цветни етикети, а резултатите се определят "на око" или с помощта на видеокамера. Ние използваме магнитни частици, които имат предимство: те могат да се използват за анализ, дори чрез потапяне на тест лента в напълно непрозрачна течност, например за определяне на вещества директно в цяла кръв“, обяснява Алексей Орлов, изследовател в General Физически институт на Руската академия на науките и автор на научни изследвания.

Ако рутинният тест за бременност отчете „да“ или „не“, това развитие ви позволява точно да определите концентрацията на протеина (тоест на какъв етап на развитие е той).

„Числено измерване се извършва само по електронен път с преносимо устройство. Ситуациите „да“ или „не“ са изключени“, казва Алексей Орлов. Според проучване, публикувано в списание Biosensors and Bioelectronics, системата се е доказала успешно при диагностицирането на рак на простатата, като в някои отношения дори е надминала „златния стандарт“ за определяне на PSA – ензимно-свързан имуносорбентен анализ.

Когато тестът се появи в аптеките, разработчиците засега мълчат. Предвижда се биосензорът, освен всичко друго, да може да извършва мониторинг на околната среда, анализ на продукти и лекарства и всичко това - на място, без излишни устройства и разходи.

Тренируеми бионични крайници
Функционалността на днешните бионични ръце не е много по-различна от истинските - те могат да движат пръстите си и да вземат предмети, но все пак са далеч от "оригинала". За да "синхронизират" човек с машина, учените имплантират електроди в мозъка, премахват електрическите сигнали от мускулите и нервите, но процесът е трудоемък и отнема няколко месеца.

Екипът на GalvaniBionix, състоящ се от студенти и студенти от МФТИ, намери начин да улесни обучението и да го направи така, че не човек да се адаптира към робот, а крайник да се адаптира към човек. Програмата, написана от учени с помощта на специални алгоритми, разпознава "мускулните команди" на всеки пациент.

„Повечето мои съученици, които имат много готини познания, се занимават с решаване на финансови проблеми – отиват да работят в корпорация, създават мобилни приложения... Не е нито лошо, нито добро, просто е различно. Аз лично исках да направя нещо глобално, в крайна сметка, така че децата да имат за какво да разказват. И във Phystech намерих съмишленици: всички те са от различни области - физиолози, математици, програмисти, инженери - и ние открихме такъв проблем за себе си "- сподели личния си мотив Алексей Циганов, член на екипа на GalvaniBionix .

Диагностика на рак чрез ДНК
В Новосибирск е разработена свръхпрецизна тестова система за ранна диагностика на рак. Според Виталий Кузнецов, изследовател от Векторния център по вирусология и биотехнология, неговият екип е успял да създаде туморен маркер – ензим, който може да открие рак в ранен стадий с помощта на ДНК, извлечена от слюнката (кръв или урина).

Сега подобен тест се извършва чрез анализиране на специфични протеини, които образуват тумор. Подходът от Новосибирск предлага да се разгледа модифицираната ДНК на ракова клетка, която се появява много преди протеините. Съответно, диагнозата дава възможност да се открие заболяването в началния етап.

Подобна система вече се използва в чужбина, но не е сертифицирана в Русия. Учените успяха да "намалят цената" на съществуващата технология (1,5 рубли срещу 150 евро - 12 милиона рубли). Служители на "Вектор" очакват скоро анализът им да бъде включен в задължителния списък за медицински преглед.

Електронен нос
В Сибирския физико-технически институт е създаден "електронен нос". Газоанализаторът оценява качеството на хранителните, козметичните и медицинските продукти, а също така е в състояние да диагностицира редица заболявания чрез издишвания въздух.

„Разгледахме ябълките: поставихме контролната част в хладилника, а останалата оставихме в стая при стайна температура“, казва създателят на устройството Тимур Муксунов, инженер-изследовател в лабораторията „Методи, системи и технологии за сигурност“ от Сибирския физико-технически институт.

„След 12 часа с помощта на инсталацията беше възможно да се установи, че втората част отделя газове по-интензивно от контролната. Сега в зеленчукови бази приемането на продукти се извършва по органолептични показатели, а с с помощта на създаденото устройство ще бъде възможно по-точно да се определи срокът на годност на продуктите, което ще се отрази на неговото качество." , - каза той. Муксунов възлага надеждите си на програмата за подпомагане на стартиране - "носът" е напълно готов за серийно производство и чака финансиране.

Хапче за депресия
Учени от заедно с колеги от тях. Н.Н. Ворожцов разработиха ново лекарство за лечение на депресия. Хапчето повишава концентрацията на серотонин в кръвта, като по този начин помага за справяне с блуса.

Антидепресантът под работното наименование TS-2153 в момента е в предклинични изпитания. Изследователите се надяват, че „това ще премине успешно всички останали и ще помогне за напредък в лечението на редица сериозни психопатологии“, пише Интерфакс.

Иновациите се раждат в научните лаборатории

В продължение на няколко години служители на лабораторията за развитие на епигенетика на Федералния изследователски център на Института по цитология и генетика на Сибирския клон на Руската академия на науките работят върху създаването на биобанка от клетъчни модели на човешки заболявания, които след това ще бъдат използвани за създаване на лекарства за лечение на наследствени невродегенеративни и сърдечно-съдови заболявания.

Наночастици: невидими и мощни

Устройство, проектирано в Института по химическа кинетика и горене на име В.В. Voevodsky SB RAS, помага за откриване на наночастици за няколко минути.- Има работи на руски, украински, британски и американски изследователи, които показват, че в градовете с високо съдържание на наночастици повишено нивозаболеваемостта от сърдечни, онкологични и белодробни заболявания, - подчертава старши научен сътрудник на ICKG SB RAS, кандидат на химическите науки Сергей Николаевич Дубцов.

Учени от Новосибирск са разработили съединение, което ще помогне в борбата с туморите

Изследователи от Института по химическа биология и фундаментална медицина на Сибирския клон на Руската академия на науките създават съединения-конструктори на базата на протеина албумин, които могат ефективно да достигнат до тумори на пациенти с рак - в бъдеще тези вещества могат да станат основа за наркотици.

Сибирски учени разработиха клапна протеза за детски сърца

Служители на Националния медицински изследователски център на името на акад. Е. Н. Мешалкин създадоха нов тип клапна биопротеза за детска сърдечна хирургия. Той е по-малко податлив на калцификация от другите, което ще намали броя на повторните хирургични интервенции.

Сибирските инхибитори на раковите лекарства са подложени на предклинични изпитвания

Учени от Института по химическа биология и фундаментална медицина на Сибирския клон на Руската академия на науките, Новосибирския институт по органична химия на името на V.I. NN Vorozhtsova SB RAS и Федералният изследователски център "Институт по цитология и генетика SB RAS" откриха ефективни протеинови мишени за разработването на лекарства срещу рак на ректума, белите дробове и червата.

Институтите на СО РАН ще помогнат на СИБУР да разработи биоразградими пластмаси

На VI Международен форум за технологично развитие и изложението Технопром-2018 бяха подписани споразумения за сътрудничество между нефтохимическата компания SIBUR LLC и две новосибирски изследователски организации: Новосибирския институт по органична химия на името на V.I.

Научни открития и създадени много полезни лекарства, които със сигурност скоро ще бъдат свободно достъпни. Каним ви да се запознаете с десетте най-удивителни медицински пробиви от 2015 г., които определено ще имат сериозен принос за развитието на медицинските услуги в много близко бъдеще.

Откриване на тейксобактин

През 2014 г. Световната здравна организация предупреди всички, че човечеството навлиза в така наречената постантибиотична ера. И тя беше права. Науката и медицината не са произвеждали наистина нови видове антибиотици от 1987 г. Болестите обаче не стоят на едно място. Всяка година се появяват нови инфекции, които са по-устойчиви на съществуващите лекарства. Това се превърна в истински световен проблем. Въпреки това през 2015 г. учените направиха откритие, което според тях ще донесе драматични промени.

Учените откриха нов клас антибиотици от 25 антимикробни лекарства, включително едно много важно, наречено teixobactin. Този антибиотик убива микробите, като блокира способността им да създават нови клетки. С други думи, микробите под въздействието на това лекарство не могат да развият и развият резистентност към лекарството с течение на времето. Teixobactin вече се е доказал като високоефективен срещу резистентен Staphylococcus aureus и няколко бактерии, които причиняват туберкулоза.

Проведени са лабораторни тестове на тейксобактин при мишки. По-голямата част от експериментите са показали ефективността на лекарството. Изпитанията върху хора трябва да започнат през 2017 г.

Една от най-интересните и обещаващи области в медицината е тъканната регенерация. През 2015 г. към списъка на органите, пресъздадени по изкуствен метод, беше добавен нов елемент. Лекари от университета на Уисконсин са се научили да отглеждат хора гласни струнипрактически нищо.

Екип от учени, ръководен от д-р Нейтън Уелхан, има биоинженерна тъкан, която може да имитира работата на лигавицата на гласните струни, а именно тъканта, която е представена от двете венчелистчета на лигаментите, които вибрират, за да създадат човешка реч. Донорни клетки, от които впоследствие са отгледани нови връзки, са взети от пет пациенти доброволци. В лабораторията за две седмици учените отгледаха необходимата тъкан, след което я добавиха към изкуствен модел на ларинкса.

Учените описват звука, създаден от получените гласни струни, като метален и го сравняват със звука на роботизирано казу (играчка духов музикален инструмент). Учените обаче са уверени, че гласните струни, които създават в реални условия (тоест при имплантиране в жив организъм), ще звучат почти като истински.

В един от последните експерименти върху лабораторни мишки с инокулиран човешки имунитет изследователите решават да проверят дали тялото на гризачите ще отхвърли нова тъкан. За щастие това не се случи. Д-р Уелъм е уверен, че тъканта няма да бъде отхвърлена от човешкото тяло.

Лекарството за рак също може да помогне на пациентите с Паркинсон

Tisinga (или нилотиниб) е изпитано лекарство, което обикновено се използва за лечение на хора с признаци на левкемия. Въпреки това, ново проучване от медицински център Georgetown University, показва, че лекарството на Tasing може да бъде много силно средствоза контролиране на двигателните симптоми при хора с болест на Паркинсон чрез подобряване на двигателната им функция и контролиране на немоторните симптоми на заболяването.

Фернандо Паган, един от лекарите, провели това проучване, вярва, че терапията с нилотиниб може да бъде първата по рода си, която да бъде ефективна за намаляване на когнитивната и двигателната деградация при пациенти с невродегенеративни заболявания като болестта на Паркинсон.

Учените дадоха повишени дози нилотиниб на 12 пациенти доброволци в продължение на шест месеца. Всички 12 пациенти, завършили това проучване на лекарството, показват подобрение в двигателната функция. 10 от тях показаха значително подобрение.

Основната цел на това проучване е да се тества безопасността и безвредността на нилотиниб в човешкото тяло. Дозата на използваното лекарство е много по-малка от дозата, която обикновено се дава на пациенти с левкемия. Въпреки факта, че лекарството е показало своята ефективност, проучването все още е проведено върху малка група хора, без да се включват контролни групи. Ето защо, преди Tasing да започне да се използва като терапия за болестта на Паркинсон, ще трябва да се направят още няколко проучвания и научни изследвания.

Първият в света 3D отпечатан сандък

Мъжът страдал от рядък вид сарком и лекарите нямали друг избор. За да се избегне разпространението на тумора по-нататък в тялото, специалистите отстраниха почти цялата гръдна кост от човек и замениха костите с титанов имплант.

По правило имплантите за големи участъци от скелета се правят от най-много различни материаликоито могат да се износят с времето. Освен това, замяната на такава сложна артикулация на костите като костите на гръдната кост, които обикновено са уникални във всеки отделен случай, изискваше лекарите да проведат цялостно сканиране на гръдната кост на човека, за да проектират имплант с правилния размер.

Беше решено да се използва титаниева сплав като материал за новата гръдна кост. След извършване на високопрецизна 3D компютърна томография, учените използваха принтер Arcam за 1,3 милиона долара и създадоха нова титаниева гръдна клетка. Операцията за инсталиране на нова гръдна кост на пациента беше успешна и човекът вече е преминал пълен курсрехабилитация.

От кожни клетки до мозъчни клетки

Учени от Калифорнийския институт Солк в Ла Хола посветиха изминалата година на изследване на човешкия мозък. Те са разработили метод за трансформиране на кожни клетки в мозъчни клетки и вече са намерили няколко полезни приложения за новата технология.

Трябва да се отбележи, че учените са открили начин да преобразуват кожните клетки в стари мозъчни клетки, което улеснява по-нататъшното им използване, например при изследвания на болестите на Алцхаймер и Паркинсон и връзката им с ефектите от стареенето. Исторически за подобни изследвания са били използвани животински мозъчни клетки, но учените в този случай са били ограничени в своите възможности.

Съвсем наскоро учените успяха да превърнат стволовите клетки в мозъчни клетки, които могат да се използват за изследвания. Това обаче е доста трудоемък процес и резултатът е клетки, които не са в състояние да имитират работата на мозъка на възрастен човек.

След като изследователите измислиха начин изкуствено създаванемозъчни клетки, те насочиха усилията си към създаване на неврони, които биха имали способността да произвеждат серотонин. И въпреки че получените клетки имат само малка част от капацитета на човешкия мозък, те активно помагат на учените в изследванията и търсенето на лекарства за заболявания и разстройства като аутизъм, шизофрения и депресия.

Противозачатъчни хапчета за мъже

Японски учени от Изследователския институт по микробни заболявания в Осака публикуваха ново научна работа, според който в близко бъдеще ще можем да произвеждаме реални противозачатъчни хапчета за мъже. В работата си учените описват изследванията на лекарствата "Такролимус" и "Циклоспорин А".

Обикновено тези лекарства се използват след операция за трансплантация на органи за потискане на имунната система на тялото, така че да не отхвърля нова тъкан. Блокадата се дължи на инхибиране на производството на ензима калциневрин, който съдържа протеините PPP3R2 и PPP3CC, често срещани в мъжката сперма.

В своето изследване върху лабораторни мишки учените установиха, че щом няма достатъчно протеин PPP3CC, произведен в организмите на гризачите, техните репродуктивни функции рязко намаляват. Това накара изследователите да заключат, че недостатъчното количество от този протеин може да доведе до стерилитет. След по-внимателно изследване, експертите стигнаха до заключението, че този протеин дава на сперматозоидите гъвкавост и необходимата сила и енергия, за да проникнат в яйцеклетката.

Тестването върху здрави мишки само потвърди откритието им. Само пет дни употреба на лекарствата "Tacrolimus" и "Cyxlosporin A" доведоха до пълното безплодие на мишките. Въпреки това, тяхната репродуктивна функция се възстановява напълно само седмица след като са спрели да дават тези лекарства. Важно е да се отбележи, че калциневринът не е хормон, следователно употребата на лекарства по никакъв начин не намалява либидото и възбудимостта на тялото.

Въпреки обещаващите резултати, ще са необходими няколко години, за да се създаде истински мъж противозачатъчни... Около 80 процента от проучванията върху мишки не са приложими за случаи на хора. Въпреки това учените все още се надяват на успех, тъй като ефективността на лекарствата е доказана. Освен това подобни лекарства вече са преминали клинични изпитвания при хора и се използват широко.

ДНК печат

Технологиите за 3D печат доведоха до появата на уникален нова индустрия- отпечатване и продажба на ДНК. Вярно е, че терминът „печат“ се използва по-скоро за търговски цели и не описва непременно какво всъщност се случва в тази област.

Главният изпълнителен директор на Cambrian Genomics обяснява, че фразата „проверка на грешки“, а не „печат“, описва процеса по-добре. Милиони парчета ДНК се поставят върху малки метални субстрати и се сканират от компютър, който избира онези вериги, които в крайна сметка ще съставят цялата последователност на ДНК веригата. След това необходимите връзки се изрязват внимателно с лазер и се поставят в нова верига, предварително поръчана от клиента.

Компании като Cambrian вярват, че в бъдеще хората ще могат, благодарение на специално компютърно оборудване и софтуерсъздаване на нови организми само за забавление. Разбира се, подобни предположения веднага ще събудят праведния гняв на хората, които се съмняват в етичната коректност и практическото използване на тези изследвания и възможности, но рано или късно, независимо колко ни харесва или не, ще стигнем до това.

Сега отпечатването на ДНК не показва много обещания в медицинската област. Производителите на лекарства и изследователските компании са ранни потребители на компании като Cambrian.

Изследователи от Института Каролинска в Швеция стигнаха още по-далеч и започнаха да създават различни фигурки от ДНК нишки. ДНК оригами, както го наричат, може на пръв поглед да изглежда като обикновена глезотия, но тази технология има и практически потенциал за използване. Например, може да се използва за доставка лекарствав тялото.

Наноботите в жив организъм

В началото на 2015 г. областта на роботиката постигна голяма победа, когато група изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего обявиха, че са изпълнили тази задача, докато са били в жив организъм.

В този случай лабораторните мишки са жив организъм. След поставянето на наноботите вътре в животните, микромашините отиват в стомасите на гризачите и доставят поставения върху тях товар, който представлява микроскопични частици злато. До края на процедурата учените не забелязаха никакви щети. вътрешни органимишки и по този начин потвърдиха полезността, безопасността и ефикасността на наноботите.

Допълнителни тестове показаха, че частиците злато, доставени от наноботите, остават в стомасите повече от тези, които просто са били въведени там с храна. Това доведе учените до идеята, че наноботите в бъдеще ще могат да доставят необходимите лекарства до вътрешността на тялото много по-ефективно, отколкото при по-традиционните методи за тяхното приложение.

Моторната верига на малките роботи е направена от цинк. Когато влезе в контакт с киселинно-алкалната среда на тялото, протича химическа реакция, в резултат на която се получават мехурчета водород, които задвижват наноботите вътре. След известно време наноботите просто се разтварят в киселата среда на стомаха.

Въпреки факта, че тази технология се разработва от почти десетилетие, едва през 2015 г. учените успяха да проведат реални тестове за нея в жива среда, а не в обикновени петриеви блюда, както е правено много пъти преди. В бъдеще наноботите могат да се използват за идентифициране и дори лечение на различни заболявания на вътрешните органи, като въздействат върху отделни клетки с необходимите лекарства.

Инжекционен мозъчен наноимплант

Група учени от Харвард разработиха имплант с обещание за лечение на редица невродегенеративни заболявания, които водят до парализа. Имплантът е електронно устройство, състоящо се от универсална рамка (мрежа), към която могат да се свързват различни наноустройства в бъдеще, след като бъде вмъкнат в мозъка на пациента. Благодарение на импланта ще бъде възможно да се следи нервната активност на мозъка, да се стимулира работата на определени тъкани, а също и да се ускори регенерацията на невроните.

Електронната решетка се състои от проводими полимерни нишки, транзистори или наноелектроди, които свързват кръстовища. Почти цялата площ на мрежата е съставена от дупки, което позволява на живите клетки да образуват нови връзки около нея.

До началото на 2016 г. екип от учени от Харвард все още тества безопасността на използването на такъв имплант. Например, две мишки бяха имплантирани в мозъка с устройство, състоящо се от 16 електрически компонента. Устройствата се използват успешно за наблюдение и стимулиране на специфични неврони.

Изкуствено производство на тетрахидроканабинол

В продължение на много години марихуаната се използва като болкоуспокояващо и по-специално за подобряване на състоянието на пациенти с рак и СПИН. В медицината активно се използва и синтетичен заместител на марихуаната, или по-скоро основният й психоактивен компонент тетрахидроканабинол (или THC).

Въпреки това биохимиците от Технически университетДортмунд обяви създаването на нов вид дрожди, които произвеждат THC. Освен това от непубликувани данни е известно, че същите тези учени са създали друг вид дрожди, които произвеждат канабидиол, друг психоактивен компонент на марихуаната.

Марихуаната съдържа няколко молекулярни съединения, които представляват интерес за изследователите. Следователно, откриването на ефективен изкуствен начин за създаване на тези компоненти в големи количестваможе да бъде от голяма полза за медицината. Сега обаче методът за рутинно отглеждане на растения и след това извличане на необходимите молекулни съединения е най-много ефективен начин... Вътре 30 процента сухо вещество съвременни видовемарихуаната може да съдържа желания THC компонент.

Въпреки това учените от Дортмунд са уверени, че могат да намерят по-ефективно и бърз начинкопаене на THC в бъдеще. Засега създадените дрожди се отглеждат отново върху молекули на същата гъбичка вместо предпочитаната алтернатива под формата на прости захариди. Всичко това води до факта, че с всяка нова партида дрожди, количеството свободен THC компонент също намалява.

В бъдеще учените обещават да оптимизират процеса, да увеличат максимално производството на THC и да достигнат до индустриалните нужди, като в крайна сметка отговарят на нуждите на медицинските изследвания и европейските регулатори, които търсят нови начини за производство на THC, без да отглеждат самата марихуана.