Майбутнє медицини (частина1) - Світ прогнозів
Діагностувати захворювання дуже важливо, поставити діагноз має не менш важливо, ніж лікувати хворобу. Але часто з різноманітних причин постановка діагнозу може бути ускладнена деякими додатковими чинниками. І якщо у разі не дуже небезпечних для життя станів при зволіканні не виникнуть великі ускладнення, то такі захворювання як, наприклад, онкологія повинні бути якнайшвидше діагностовані. Щоб покращити виявлення захворювань фахівці Google хочуть користуватися алгоритмами машинного навчання.
Співробітники компанії Google вирішили прийти на допомогу тому, що, як каже статистика, у питаннях наявності у пацієнтів деяких форм раку передміхурової та молочної залоз, думки лікарів можуть збігатися лише на 48%. Щоб вирішити цю проблему, запропонували використовувати допомогу штучного інтелекту. Щоб створити програму дослідниками, були використані знімки органів, які були вражені онкологією, надані медичним центром університету Неймегена. Для цього добре підійшов вже наявний алгоритм, що називається Inception (або GoogLeNet).
Система вивчила велику кількість теплових карток, тобто знімків, які показували, які частини тканин можуть бути уражені. Після модифікації алгоритму підготовлені з його допомогою теплові карти вдосконалили настільки, що їхня точність досягла 89% порівняно з початковими знімками, які містили багато «шумів». Далі дослідники порівняли висновки та результати роботи Inception із висновками лікарів. Після аналізу ста тридцяти знімків виявилося, що Inception на 16% ефективніша за людину здатна визначати ділянки поразки.
АМЕРИКАНСЬКИМИ ВЧЕНИМИ ВПЕРШЕ БУЛИ УСПІШНО ЗАМОРОЖЕНІ І РОЗМОРОЖЕНІ ОРГАНИ
Для початкунеобхідно уточнити, чому не можна просто взяти і заморозити органи. Проблема в тому, що при заморожуванні кристали льоду утворюються у тканинах, вони травмують органи зсередини. Але якщо ще якось можна заморозити потрібний орган (речовини для цього створили ще двадцять років тому), то з розморожуванням все набагато складніше: після повернення органу в початковий вигляд виходить вижити лише близько 80% клітин, чого мало для повноцінного функціонування.
Група вчених з університету Міннесоти в Міннеаполісі під керівництвом доктора Джона Бішофа змогли вирішити цю проблему. Як вони стверджують, основною проблемою розморожування є те, що тканини, які були заморожені, розігріваються нерівномірно, у результаті вони тріскаються та розпадаються на частини. Фахівці скористалися допомогою наночасток: дослідники помітили, що мікроскопічні фрагменти заліза та багатьох інших металів можна нагріти до дуже високих температур. Ці ж наночастинки можна застосовувати і щоб миттєво розморозити органи. Якщо додати навіть невелику кількість наночастинок у тканині, це захистити їх клітини від пошкоджень та дозволить розморозити органи досить швидко. Як стверджує доктор Бішоф: «Ми вперше змогли показати, що ми можемо швидко розморозити великі зразки біоматерії, не ушкоджуючи тканини, підвищуючи температури за хвилину на сотні градусів. Такі результати дозволяють нам сподіватися, що у майбутньому ми зможемо створити для трансплантації цілі банки заморожених органів».
НАНОЧАСТИНИ З ЛИМОННОЇ КИСЛОТИ І СЕЧЕВИНИ ЗМОЖУТЬ ДОПОМАГАТИ БОРОТИСЯ З НЕБЕЗПЕЧНИМИ ЗАХВОРЮВАННЯМИ
Видання Beilstein Journal of Nanotechnology повідомляє, що група вчених з України та України створили нешкідливі наночастки на основі лимонної кислоти та сечовини, які при введенні в людськийорганізм «підсвічують» різні тканини та органи. Подібним підходом можна користуватись у діагностиці захворювань та таргетованій доставці лікарських засобів.
Розробку назвали «Y-точки», це невеликі наночастки, які складаються з атомів вуглецю і мають незвичайні фізичні властивості. Вони мають властивості люмінесценції та можуть при освітленні ультрафіолетом «світитися» у живому організмі. Крім того, їх можна змусити світитися різними кольорами. «Y-точки» складаються з звичайнісіньких і недорогих компонентів: із сечовини та лимонної кислоти. Щоб їх отримати, необхідно розплавити сечовину, ввести в неї лимонну кислоту при температурі 120-200 градусів Цельсія і поставити цю суміш сушитися. У ході дослідів вдалося з'ясувати, що наноточки легко можуть проникати в клітини, не викликаючи негативних наслідків та подразнення навіть при тривалому перебуванні всередині.
українськими Вченими була розроблена унікальна технологія створення штучних судин
За повідомленням агентства «РІА», яке посилається на прес-службу Новосибірського державного університету (НГУ), велика група новосибірських учених, що включає фахівців з Інституту цитології та генетики сибірського відділення РАН і НГУ, розробили новітню технологію створення штучних судин на основі клітинних людський міокард. За словами творців, ця розробка допоможе знизити ризик тромбозів, запалень та інших різноманітних ускладнень у пацієнтів, які потребують трансплантації.
Розробка, що ведеться за підтримки українського фонду фундаментальних досліджень, заснована на заселенні мембран із полікапролактону клітинами міокарда, забір яких проводиться під час операції. На даний момент технологію успішно протестували нагризуни. Подібні підхід з використанням клітин організму пацієнта має безліч переваг: річ у тому, що синтетичні матеріали, які застосовують у судинній хірургії, мають деякі фізичні недоліки, а використання судин самого пацієнта часто за медичними показаннями неможливе.
Як каже учасниця проекту Ганна Смирнова: «Заселення судинних протезів клітинами, взятими із післяопераційного матеріалу міокарда людини, збільшить термін служби трансплантату. Нова технологія має знизити ризики тромбозу, запалення та імунопатологічних процесів, що призводять до повторного дефіциту кровообігу».
ПІДВИЩЕНИЙ ТИСК ЛІКУВАЛИ ЗА ДОПОМОГИ ГЛИБКОЇ СТИМУЛЯЦІЇ МОЗКУ
Високий тиск - явище не рідкісне, але досить небезпечне. Навіть незначне хронічне підвищення тиску може спричинити серйозні зміни в організмі. Підвищення тиску до 150/100 мм рт. ст. (Норма 120/80 мм рт. ст.) вже вважається серйозним. Жительку Великобританії Емілі Хоффманн, яка страждає від цієї недуги протягом десяти років, доставили до клініки при Брістольському університеті з значно більшими цифрами, що перевищують норму більш ніж удвічі: 320/150 мм рт. ст. Вирішили використовувати глибоку стимуляцію мозку.
Сам процес виглядає так: у мозкову речовину пацієнта вводиться електрод, приєднаний до приладу, що нагадує кардіостимулятор. Цей пристрій стимулює певні ділянки мозку. Відразу після процедури тиск пацієнтки впав на 100-150 мм рт. ст., і вона змогла відмовитися від семи препаратів із восьми, які вона приймала. Звичайно, її тиск все ще залишається високим – але він уже не загрожує її життю.
ЗНАЙДЕН СПОСІБ ЗНИЩУВАТИ РАКОВІ КЛІТИНИ, ЗАЛИШАЮЧИ У ЖИВИХ ЗДОРОВІ
XX століття і наступне за ним століття XXI привнесли в медицину чимало інновацій у сфері лікування різних захворювань. Але, незважаючи на всі успіхи, багато хвороб досі залишаються вкрай стійкими до різного роду терапії. Однією з таких хвороб є рак. На даний момент є безліч методів лікування, але жоден з них не дає, на жаль, 100% результату. До того ж, практично всі сучасні способи боротьби з цією недугою негативно впливають і на організм людини. Але все може змінитися завдяки розробці вчених із університету Хаддерсфілда. Як повідомляє видання Medical Xpress, їм вдалося розробити та вже запатентувати метод лікування ракових захворювань, який не впливає на живі клітини організму.
Авторами дослідження виступають доктор Кріс Данил і Нік Георгопулос. В основі запатентованого ними методу лікування впливає на ракові клітини молекулами білка кластера диференціювання CD40. Відмінною особливістю CD40 є те, що він здатний руйнувати лише ракові клітини, залишаючи живими здорові клітини організму. Якщо на основі цього білка вдасться створити ліки - вони не будуть мати згубних побічних ефектів для організму людини. Вчені вперше виявили дивовижну властивість цього білка ще в 2002 році, після чого продовжили вивчення. У ході досліджень вдалося з'ясувати, що позитивний ефект досягається завдяки «несправності» захисної системи ракових клітин. Таким чином, ці патологічні клітини стають «видними» імунною системою, і вона розпочинає боротьбу з пухлиною. Наразі фахівці готуються до проведення клінічних випробувань, у разі успіху яких поява препарату проти раку без побічних ефектів буде вже не за горами.
У МАЙБУТНЬОМУ МИСТЕЦЬКІ ЛЕГКІ МОЖНА НЕСЕТИТИ В РЮКЗАКУ
Штучні легкі, досить компактні для того, щоб їх можна було переносити у звичайному рюкзаку, вже успішно протестували на тваринах. Подібні пристрої здатні зробити набагато комфортнішим за життя тих людей, чиї власні легені з будь-якої причини не функціонують належним чином. До цих пір для цих цілей використовувалося дуже громіздке обладнання, але новий пристрій, що розробляється вченими в даний момент, здатний змінити це раз і назавжди.
Людина, чиї легені не здатні виконувати свою основну функцію, як правило, приєднуються до машин, які проганяють їх кров через газообмінник, збагачуючи її киснем і видаляючи з неї вуглекислий газ. Зрозуміло, під час цього процесу людина змушена лежати на ліжку чи кушетці. І чим довше вони перебувають у лежачому стані, тим слабшими стають їхні м'язи, роблячи одужання малоймовірним. Саме для того, щоб зробити пацієнтів мобільними, були розроблені компактні штучні легені. Проблема стала особливо актуальною у 2009 році, коли стався спалах свинячого грипу, внаслідок якого у багатьох хворих відмовили легені.
Штучні легені можуть допомогти хворим реабілітуватися від деяких легеневих інфекцій, а й дозволять пацієнтам дочекатися відповідних донорських легень для трансплантації. Як ви знаєте, черга на донорські органи часом може розтягнутися на довгі роки. Ситуацію ускладнює той факт, що у людей з легкими, що відмовили, як правило, сильно ослаблене і серце, якому належить прокачувати кров через зовнішній прилад.
«Створення штучних легень набагато складніше завдання, ніж проектування штучного серця. Серце просто перекачує кров, тоді як легені є складною мережею альвіол,усередині яких відбувається процес газообміну. На сьогоднішній день немає технології, здатної навіть наблизитися до ефективності справжніх легень», — розповідає співробітник Університету Піттсбурга Вільям Федершпіль.
Команда Вільяма Федершпіля розробила штучні легені, які включають насос (підтримує серце) і газообмінник, але при цьому пристрій настільки компактний, що легко поміститься в невелику сумку або рюкзак. Пристрій приєднується до трубок, з'єднаних з кровоносною системою людини, ефективно збагачуючи кров киснем і видаляючи надлишки вуглекислого газу. У поточному місяці завершилися успішні випробування приладу на чотирьох піддослідних вівцях, під час яких кров тварин насичувалась киснем протягом різних періодів часу. Таким чином, вчені поступово довели час безперервної роботи приладу до п'яти діб.
Альтернативну модель штучних легень розробляють дослідники Університету Карнегі - Меллон все в тому ж Піттсбурзі. Цей прилад призначений насамперед для тих пацієнтів, чиє серце досить здорове, щоб самостійно прокачувати кров через зовнішній штучний орган. Пристрій так само приєднується до трубок, що безпосередньо з'єднуються з серцем людини, після чого ременями прикріплюється до його тіла. Поки обидва прилади потребують джерела кисню, тобто – додаткового переносного балона. З іншого боку, в даний час вчені намагаються вирішити цю проблему, і в них цілком успішно виходить.
Прямо зараз дослідники тестують прототип штучних легень, якому балон із киснем більше не потрібен. Згідно з офіційною заявою, нове покоління пристрою буде ще компактнішим, а кисень виділятиметься з навколишнього повітря.Прототип зараз тестується на лабораторних щурах та демонструє по-справжньому вражаючі результати. Секрет нової моделі штучних легень полягає у використанні ультратонких (всього 20 мікрометрів) трубочок з полімерних мембран, що значно збільшують поверхню газообміну.