Utskrifter av vev og organer
Biomaterialer er allerede brukt ganske vellykket til 3D-utskrift. 3D bioprinting teknologi for fremstilling av biologiske strukturer inkluderer som regel plassering av celler på biokompatibel basis, ved bruk av en lag-for-lag-metode for å generere tredimensjonale strukturer av biologisk vev.
Siden vev i kroppen består av forskjellige typer celler, skiller teknologiene for deres fremstilling ved 3D-biotrykk også betydelig i sin evne til å sikre stabiliteten og levedyktigheten til celler. Noen av teknikkene som brukes i 3D-bioprinting er fotolitografi, magnetisk bioprinting, stereolitografi og direkte celleekstrudering. Cellematerialet produsert på en bioprinter blir overført til en inkubator, hvor det dyrkes videre.
3D-bioprinting kan brukes i regenerativ medisin for å transplantere essensielle vev og organer. Sammenlignet med 3D-utskrift fra uorganiske materialer, er det kompliserende faktorer innen bioavtrykk, for eksempel valg av materialer, celletyper, deres vekst- og differensieringsfaktorer, så vel som tekniske vansker knyttet til cellesensitivitet og vevsdannelse.
For å løse disse problemene er samspillet mellom teknologier fra ingeniørfaget, biomateriell vitenskap, cellebiologi, fysikk og medisin nødvendig. 3D-bioprinting brukes allerede til å vokse og transplantere flere vev, inkludert lagdelt epitel, bein, vaskulære transplantater, luftrenser, hjertevev og bruskstrukturer. Andre bruksområder for 3D-bioprinting inkluderer høy farmakodynamisk vevsmodellering for forskningsformål, så vel som medikamentutvikling og toksikologisk analyse.
CRISPR
Den raske utviklingen av CRISPR genredigeringsteknologi skylder dens evne til å behandle genetiske patologier. Til tross for den enorme mengden forskningsarbeid på dette området, forblir slik behandling for mange pasienter utilgjengelig: metodens sikkerhet gir mye å være ønsket, men en endring i arvematerialet medfører ofte uønskede konsekvenser.
Salgsfremmende video:
CRISPR er en ny redigeringsteknologi for genomer for høyere organismer basert på immunsystemet til bakterier. Dette systemet er basert på spesielle regioner av bakteriell DNA, korte palindromiske klyngerepetisjoner eller CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Mellom identiske repetisjoner er det DNA-fragmenter som skiller seg fra hverandre - avstandsholdere, hvorav mange tilsvarer deler av genomene til virus som parasiterer på en gitt bakterie. Når et virus kommer inn i en bakteriecelle, blir det oppdaget ved hjelp av spesialiserte Cas-proteiner (CRISPR-assosiert sekvens) assosiert med CRISPR RNA.
Hvis et fragment av viruset er "skrevet" i en CRISPR RNA-avstandsstykke, kutter Cas-proteiner det virale DNA-et og ødelegger det, og beskytter cellen mot infeksjon. Tidlig i 2013 viste flere forskere grupper at CRISPR / Cas-systemer kan fungere ikke bare i bakterieceller, men også i celler fra høyere organismer, noe som betyr at CRISPR / Cas-systemer gjør det mulig å korrigere uriktige gensekvenser og dermed behandle arvelige sykdommer menneskelig.
Aktiv bruk av big data og IoT
I Vesten ble denne trenden skissert tilbake i 2015-2016, da de største legemiddelfirmaene begynte å bruke tjenestene til datasentre for å samle inn og behandle data, samt å bruke forskjellige perifere enheter for å skaffe meningsfull informasjon om potensielle legemiddelforbrukere.
Global Data-eksperter forventer at volumet av programvare og IoT-tjenestemarkeder i legemiddelindustrien vil vokse til 2,4 milliarder dollar innen 2020. Veksttrenden forutsetter aktiv utvikling av big data og investeringer i relatert infrastruktur.
Det mest slående eksemplet på bruk av IoT i Vesten er opplevelsen av Amazon og bruken av AWS-plattformen for medisinske og farmasøytiske formål. Nettskyen hjelper til med å forenkle implementeringen av teknologiske nyvinninger i legemiddelindustrien, forenkler applikasjonen og integrasjonen for behovene til den farmasøytiske utviklingen av dataproduksjon og maskinlæring. Selskapet planlegger en ny tjeneste som skal forenkle arbeidet med kliniske datainnspillingssystemer, resept på medisiner, samt valg av medisiner til den beste prisen.
Det antas at den nye Amazon-tjenesten vil gi tips om hvordan man best kan behandle pasienter og spare på medisiner. Selskapet planlegger å inkludere anerkjennelse av sykejournaler i tjenesten og muligheten til å gi stemmeanbefalinger. Selskapet sa til og med at "medisinsk" håndskrift ikke ville være et problem for anerkjennelse.
Operasjoner i virtual reality
Helsevesen er en av de viktigste og mest praktiske bransjene for utvidet og virtual reality-teknologi. I moderne laparoskopiske operasjoner blir bildet på endoskopet komplementert med bildet oppnådd under intraoperativ angiografi. Dette gjør at kirurgen kan vite nøyaktig hvor svulsten er inne i organet og dermed minimere tapet av sunt vev fra pasientens organ under operasjonen for å fjerne svulsten.
Med hjelp av spesialisert programvare kan leger utvikle modeller av individuelle proteser basert på pasientsøk. Opprettelse av simulatorer basert på virtual reality-teknologier kan forbedre kvaliteten på opplæring for leger betydelig, redusere kostnader og redusere antall medisinske feil.
Bioniske proteser
Cybernetiske hender markedsføres allerede med suksess i Storbritannia, Frankrike og nå i USA. 4. april 2019 kunngjorde Open Bionics sitt partnerskap med Hanger-nettverket av klinikker, som det etablerte leveransen av Hero Arm-proteser til Amerika.
Robotarmer er 3D-trykt og kan lages på 40 timer. Myoelektriske sensorer er innebygd inne, slik at de kan lese signaler fra muskler og hjerne, og reagere på dem så raskt som mulig. Dermed kan mennesker med nedsatt funksjonsevne leve fulle liv igjen. I følge utviklerne av Open Bionics er proteser fra Hero Arm utrolig nøyaktige og intuitive. De liker også barn, fordi ingeniørene ble inspirert av filmen "Iron Man" og spillet Deus Ex.
Bioniske benproteser, i tillegg til motorfunksjonen, må gi effektiv støtdemping. Kompakte og effektive motorer og høykapasitetsbatterier er med på å gjøre disse enhetene mobile og enkle å bruke. Slike teknologier har en positiv effekt på kvaliteten på moderne proteser, men forårsaker prisøkning.
I følge det amerikanske analytiske selskapet Frost & Sullivan varierer prisen på moderne forbedrede proteser fra $ 5000 til $ 50.000.
3D-trykkteknologi har påvirket tilgjengeligheten av moderne proteser i stor grad. Det lar deg raskt og enkelt lage billige, men funksjonelle proteser, noe som reduserer de endelige kostnadene for forbrukeren og skaper muligheter for industriens utvikling.
Med utviklingen av teknologi har en ny type protetikk dukket opp - forstørrelse, som innebærer ikke bare å bytte ut et tapt organ, men også tilegne seg evner som ikke tidligere var karakteristiske for mennesker.
