Varphastighet til bioteknologisk utopi: 5 kule medisinske fremskritt

Mennesker lever lenger enn noen gang, hovedsakelig på grunn av gjennombrudd i medisinsk teknologi. Det interessante er imidlertid at mange av de nyeste livreddende applikasjonene har teknologi som også kan brukes i hverdagen vår. Det er fremskritt som disse som bringer enhetene våre stadig nærmere hjertene våre - bokstavelig talt - så vel som øynene, huden og andre organer. Det er fordi bioteknologi, eller integrering av teknologi med menneskekroppen, blir mer vanlig. Å sette disse fremskrittene til å fungere i andre applikasjoner er bare en naturlig forlengelse av teknologisk funn. Her er en titt på fem utviklinger som ser ut til å være rett utenfor science fiction, men som beveger seg mot medisinsk virkelighet - og utover. (For en annen interessant les, sjekk ut forbløffende Sci-Fi-ideer som kom sanne (og noen som ikke gjorde det).

Bionic briller

Feltet med bioniske briller vokser raskt. Flere selskaper utvikler og tester "smarte" kontaktlinser. For eksempel jobber forskere ved University of Washington mot en linse som skal overvåke blodsukkernivået for diabetikere, i tillegg til å søke etter advarseltegn på glaukom.

I tillegg til overvåking, bruker disse smarte linsene bittesmå lysdioder for å vise digital informasjon direkte til brukeren, med den samme forsterkede virkeligheten som noen smarttelefoner bruker for å overføre digitale data på bilder fra den virkelige verden. Potensialet er lett å se for seg; med denne teknologien kan det hende at vi ikke bare kan sjekke e-post og lese tekstmeldinger gjennom kontaktene våre, men få en oppdatering om viktige helsemerkere som blodsukker. (Det høres litt ut som den neste dimensjonen av Google-briller!)

Ikke overraskende har Microsoft Research gått sammen med University of Washington for å fremme utviklingen av dette produktet, for tiden kalt Smart Lens. Selskapet planlegger å gi ut disse forbedrede linsene "så snart alt er klart."

Selvhelingende hud

Huden er det største organet i menneskekroppen; det er også den mest spenstige. Huden vår gir en beskyttende barriere for våre delikate indre komponenter. Det er trykkfølsomt, slik at vi kan oppleve sensasjon som spenner fra den letteste berøring til smerte, og den er svært effektiv til å helbrede seg selv. Som sådan har det vært veldig vanskelig å reprodusere, selv om evnen til syntetisk reproduksjon av hud ville gitt et skred av potensial for medisin og mange andre felt.

Takket være forskere ved Stanford University har syntetisk erstatningshud blitt en realitet. Teamet har utviklet et materiale laget av en spesiell type polymerplast og nikkelpartikler som er både trykkfølsomme og fleksible. Den er også holdbar - og i stand til å helbrede seg selv. Når materialet ble skåret i to og deretter presset sammen igjen, fikk det igjen 75 prosent av sin opprinnelige styrke i løpet av de første sekundene. Det delte stykket ble gjenopprettet til nesten 100 prosent etter omtrent 30 minutter.

En åpenbar bruk for denne teknologien er i proteseanordninger. Fordi denne syntetiske huden er trykkfølsom og i stand til å oppdage ting som håndtrykk og bøyning, åpner den syntetiske huden på protetiske lemmer muligheten for å skape en mye mer realistisk protetisk hånd, arm eller ben. Materialet kan også brukes til å lage selvhelbredende elektroniske enheter som smarttelefoner, nettbrett og bærbare datamaskiner. (For flere forbedringer, se 6 kule bærbare enheter.)

Selvladende interne komponenter

I flere tiår har pacemakeren forlenget og forbedret livene til mennesker med hjerteproblemer. En av få ulemper med denne enheten er at den trenger et batteri for å fungere. Som alle batterier har de som driver pacemakere en begrenset levetid, noe som betyr at brukerne må gjennomgå operasjoner når batteriet går i hjel. Ingeniører ved California Institute of Technology og Princeton University har imidlertid utviklet et materiale som potensielt kan slette behovet for pacemakerbatteribytteoperasjoner - og mye mer.

Teamet innebygde ark silikongummi med keramiske nanorbånd av blyzirkonat titanat (PZT), et meget effektivt piezoelektrisk materiale. Det resulterende gummiarket genererer kraft gjennom bevegelse, fanger opp 80 prosent av mekanisk energi og konverterer det til elektrisitet, som kan brukes av en pacemaker. Hvis det brukes i pacemakere, har dette materialet potensialet til å holde enhetene ladet på ubestemt tid, bare gjennom bevegelsene til å puste.

Men mens ett lite ark kan drive en pacemaker, har større ark av materialet enda større energipotensial. De kunne være innebygd i sko og brukes til å lade mobiltelefoner gjennom å gå eller løpe. De kan til og med utnytte bevegelsen til et kjøretøys fjæringssystem og holde batteriet ladet, noe som gir en uuttømmelig strømforsyning for fremtidige elbiler.

Selvhelbredende overflater

Nanoteknologi spiller en stor rolle i bioutviklingen. For eksempel har MIT-forskere utviklet et lim til nanoskala basert på de små hårene som dekker føttene til gekkoer. Dette stoffet er det som gjør at disse små øgler kan feste seg til overflater, men forskere mener det også kan brukes til å tette sår og kanskje til og med lappe indre hull, for eksempel de som er forårsaket av magesår. Dette materialet er helt vanntett og kan potensielt brukes til å beskytte elektroniske enheter. (For mer om nanoteknologi, les Nanotechnology: The Biggest Little Innovation in Tech.)

Fremtidens rullestol

Hva med en smart rullestol? Også hos MIT har forskere laget en rullestol som godtar stemmekommandoer og lærer om omgivelsene. Den autonome stolen bygger navigasjonskart ved hjelp av Wi-Fi-signaler. Det er klart at denne typen enheter vil være et stort fremskritt for mennesker med nedsatt funksjonsevne. Og hei, kanskje vil det endelig føre til de stemmestyrte biler vi alle har drømt om.

Biotech Gjennombrudd

Medisinske fremskritt utvikles i et forbløffende tempo. Fra forfalske mikrober som holder tennene rene, til rakettdrevne armer som gir styrke til protesebeinene, bringer forskere og ingeniører oss stadig nærmere bionisk utopi. Selvfølgelig tar det tid å bringe mange av disse fremskrittene til markedet. Likevel kryper vitenskapen stadig nærmere science fiction, og selv om ikke alle fiksjonens spådommer om fremtiden er positive, er medisin et område der det ser ut til at fremtiden ikke kan komme hit raskt.