Udskrivning af organer og væv
Biomaterialer er allerede blevet brugt ret med succes til 3D-udskrivning. 3D-bioprintteknologi til fremstilling af biologiske strukturer inkluderer som regel placeringen af celler på biokompatibel basis ved anvendelse af en lag-for-lag-metode til generering af tredimensionelle strukturer af biologisk væv.
Da væv i kroppen er sammensat af forskellige typer celler, adskiller teknologierne til deres fremstilling ved 3D-bioprint også markant i deres evne til at sikre stabiliteten og levedygtigheden af celler. Nogle af de teknikker, der bruges til 3D-bioprint, er fotolitografi, magnetisk bioprint, stereolitografi og direkte celleekstrudering. Cellematerialet produceret på en bioprinter overføres til en inkubator, hvor det dyrkes yderligere.
3D-bioaftryk kan bruges i regenerativ medicin til at transplantere essentielle væv og organer. Sammenlignet med 3D-udskrivning fra uorganiske materialer er der komplicerende faktorer i bioprint, såsom valg af materialer, celletyper, deres vækst og differentieringsfaktorer, såvel som tekniske vanskeligheder forbundet med cellefølsomhed og vævsdannelse.
For at løse disse problemer er samspil mellem teknologier fra teknikområdet, biomaterialevidenskab, cellebiologi, fysik og medicin nødvendigt. 3D-bioaftryk bruges allerede til at vokse og transplantere flere væv, herunder lagdelt epitel, knogler, vaskulære transplantater, luftrør, splint, hjertevæv og bruskstrukturer. Andre anvendelser til 3D-bioaftryk inkluderer høj farmakodynamisk vævsmodellering til forskningsformål samt lægemiddeludvikling og toksikologisk analyse.
CRISPR
Den hurtige udvikling af CRISPR genredigeringsteknologi skylder dens evne til at behandle genetiske patologier. På trods af den enorme mængde forskningsarbejde på dette område er en sådan behandling for mange patienter desværre utilgængelig: metodens sikkerhed giver meget tilbage at ønske, en ændring i det genetiske materiale medfører ofte uønskede konsekvenser.
Salgsfremmende video:
CRISPR er en ny redigeringsteknologi til genomer til højere organismer baseret på bakteriens immunsystem. Dette system er baseret på specielle regioner af bakterielt DNA, korte palindromiske klynge-gentagelser eller CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Mellem identiske gentagelser er der DNA-fragmenter, der adskiller sig fra hinanden - afstandsholdere, hvoraf mange svarer til dele af genomerne af vira, der parasiterer på en given bakterie. Når en virus kommer ind i en bakteriecelle, detekteres den ved hjælp af specialiserede Cas-proteiner (CRISPR-associeret sekvens) forbundet med CRISPR RNA.
Hvis et fragment af virussen "skrives" i en CRISPR RNA-afstandsholder, skærer Cas-proteiner det virale DNA og ødelægger det og beskytter cellen mod infektion. I begyndelsen af 2013 viste flere forskere, at CRISPR / Cas-systemer ikke kun kan fungere i bakterieceller, men også i celler fra højere organismer, hvilket betyder, at CRISPR / Cas-systemer gør det muligt at korrigere forkerte gensekvenser og dermed behandle arvelige sygdomme human.
Aktiv brug af big data og IoT
I Vesten blev denne tendens skitseret tilbage i 2015-2016, da de største farmaceutiske virksomheder begyndte at bruge tjenester fra datacentre til at indsamle og behandle data, samt til at bruge forskellige perifere enheder til at få meningsfuld information om potentielle medicinalforbrugere.
Global Data-eksperter forventer, at mængden af software og IoT-servicemarkeder i farmaceutisk industri vil vokse til $ 2,4 milliarder i 2020. Vækststendensen forudsætter en aktiv udvikling af big data og investeringer i relateret infrastruktur.
Det mest slående eksempel på brugen af IoT i Vesten er oplevelsen af Amazon og brugen af AWS-platformen til medicinske og farmaceutiske formål. Skyen array hjælper med at forenkle implementeringen af teknologiske innovationer i farmaceutisk industri, forenkler anvendelsen og integrationen til behovene i den farmaceutiske udvikling af højtydende computere og maskinlæring. Virksomheden planlægger en ny service, der skal forenkle arbejdet med kliniske dataregistreringssystemer, recept på medicin samt valget af medicin til den bedste pris.
Det antages, at den nye Amazon-tjeneste vil give tip til, hvordan man bedre kan behandle patienter og spare på medicin. Virksomheden planlægger at medtage anerkendelse af medicinske poster i tjenesten og evnen til at give stemmeanbefalinger. Virksomheden sagde endda, at "medicinsk" håndskrift ikke ville være et problem til anerkendelse.
Funktioner i virtual reality
Sundhedsvæsen er en af de vigtigste og mest praktiske brancher til forstærkede og virtual reality-teknologier. I moderne laparoskopiske operationer kompletteres billedet på endoskopet af det billede, der opnås under intraoperativ angiografi. Dette gør det muligt for kirurgen at vide nøjagtigt, hvor tumoren er inde i organet og dermed minimere tabet af sundt væv fra patientens organ under operation for at fjerne tumoren.
Ved hjælp af specialiseret software kan læger udvikle modeller af individuelle proteser baseret på patientscanninger. Oprettelse af simulatorer baseret på virtual reality-teknologier kan forbedre kvaliteten af uddannelsen for læger betydeligt, reducere omkostningerne og reducere antallet af medicinske fejl.
Bioniske proteser
Cybernetiske hænder markedsføres allerede med succes i England, Frankrig og nu i USA. Den 4. april 2019 annoncerede Open Bionics sit partnerskab med Hanger-netværket af klinikker, som det etablerede levering af Hero Arm-proteser til Amerika.
Robotarmer er 3D-trykt og kan laves på 40 timer. Myoelektriske sensorer er indlejret inde, så de kan læse signaler fra muskler og hjerne og reagere på dem så hurtigt som muligt. Således kan mennesker med handicap leve fulde liv igen. Ifølge udviklerne af Open Bionics er Hero Arm-proteser utroligt nøjagtige og intuitive. De kan også lide børn, fordi ingeniørerne blev inspireret af filmen "Iron Man" og spillet Deus Ex.
Bioniske benproteser skal, udover motorfunktionen, give effektiv stødabsorption. Kompakte og effektive motorer og batterier med høj kapacitet hjælper med at gøre disse enheder mobile og lette at bruge. Sådanne teknologier har en positiv effekt på kvaliteten af moderne proteser, men forårsager deres prisstigning.
Ifølge det amerikanske analytiske firma Frost & Sullivan ligger prisen på moderne forbedrede proteser fra $ 5.000 til $ 50.000.
3D-udskrivningsteknologi har i høj grad påvirket tilgængeligheden af moderne proteser. Det giver dig mulighed for hurtigt og nemt at oprette billige, men funktionelle proteser, hvilket reducerer deres endelige omkostninger for forbrugeren og skaber udsigter til industriens udvikling.
Med udviklingen af teknologi er en ny type protetik dukket op - forstørrelse, der involverer ikke blot udskiftning af et mistet organ, men også erhvervelse af evner, der ikke tidligere var karakteristiske for mennesker.