没有人希望自己或身边的人患上疾病,对于那些患者来说,所有的希望都寄托于医生和现有的医学设备。很多时候,我们其实可以做到提前预防,及时治疗。现如今科技的发展突飞猛进,进而带动医学领域的进步。

下面,就跟着小编一起来看看,科学家们为我们带来的惊喜。这些将在医学领域占有非常重要地位的技术设备和研究成果吧!

1. 15分钟检测出艾滋病与梅毒的手机配件

哥伦比亚大学生物医学工程的一支研究团队开发出了一款可快速检测出艾滋病与梅毒且造价低廉的手机外设配件,检测配件本身不需电源,只需使用智能手机的电量就能工作。该产品已经在卢旺达检测中心进行临床测试,据介绍准确率可达到90%以上,很适合在欠缺检测设备的发展中国家推广使用。

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将需要检测的血液放到样本盒子里并插入到设备中,按下开关键,大约15分钟后手机屏幕就会显示出三种病毒的检测结果:HIV、梅毒螺旋体和非梅毒螺旋体。据介绍,测试原理是模仿了ELISA(酶联免疫吸附测定法),这种检测方法一般是在实验室里进行,所需要设备造价也高达18450美元,很多欠发达地区无法满足上述条件。这款便携测试仪使用同样的测试方法就只需34美元。研发人员估计,这项梅毒检测功能将有效地降低因此病而死亡。

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2. 天然聚合物凝胶 可快速止血

纽约Suneris公司创始人Joe Landolina 毕业于纽约大学,是一名生物分子化学工程师,他经过多年研究发明了一种可在几秒钟内快速止血的创新性天然聚合物凝胶,这种凝胶不但可以快速止血还能在伤口处凝固成一层保护膜,制止血液继续流出并且能长时间维持凝固状态,给伤口形成一道有效的保护屏障。等到伤口愈合后,可将凝胶直接清除或是让它留在皮肤被自然吸收,在医疗领域的应用非常广阔。

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3. Juno基因检测仪 3小时可出结果

这玩意看上去像一台电脑主机,但它实际上是一台高科技机器。这是由Fluidigm公司开发的基因快速检测仪器。传统的基因检测步骤繁琐而且需要花费很长的时间,Juno可以通过显微导管从各种生物组织中提取出DNA,再自动将DNA放大方便研究分析,只要几个小时就能得出分析结果,帮助研究人员节省不少时间。它只有一个小型电视机的大小,触屏操作,外形美观简约。

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4. 一款通过血液检测多种癌症的设备 微RNA自检设备

癌症是人类的第一大杀手,如果能及早发现就能够很好地控制病情。这一款可以在家中使用,通过检测血液就可能检测出多种癌症的设备 Miroculus 即将问世。Miroculus 的研制花费了大量人力和时间,研发团队由医生、工程师、企业家以及生物学家构成,他们分别来自于美国、希腊、智利和墨西哥,这款设备在癌症检测技术上极具意义。

原理是是一种基于微RNA(微核糖核酸)的自检设备,RNA可以作为生物的预警作用,能够通过RNA来判别出检测者是否患上癌症。检测者只需采样一些血液滴入96个孔位中并放入设备,Miroculus会通过光线的强弱自动采集血液中的RNA数据,并将检测出的结果发送到云服务器,整个检测过程都很简单。

研究团队在试验中测试中,Miroculus已经成功地检测出患上肝癌的小白鼠。不过,目前对于微RNA技术在质疑在于:有呼吸道疾病和服用了阿司匹林的人士也会影响到血液中RNA的数值。因此,Miroculus真正普及使用时还应该考虑药物、健康状况、环境等一系列因素的影响。Miroculus 是一款医疗设备,目前还需要通过FDA(美国食品药品监督管理局)的认证才能让大众安心使用。

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5. 教授用苹果培育出人耳朵

猜猜图片中一个个培养皿里装的东西是什么?讲出来很吓人!这是用苹果培育出来的人耳朵,这里不是拍摄惊悚片的现场,是渥太华大学教授德鲁·佩林的培育实验室,这位有“生物黑客”之称的教授在这个实验室里玩出了医学黑科技,用苹果培育出了耳朵。

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安德鲁·佩林小时候就喜欢将玩具拆开了又拼装起来,喜欢用用零件拼装出新奇的玩具。长达以后,他这种“拆了再装”的爱好没有改变,还应用到医学上,成功用植物培育出人体器官。

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说干就干,安德鲁·佩林直接带着团队开始了实验:把苹果切成小片,然后用开水和洗涤剂除去苹果上所有的植物活体细胞和 DNA,只留下保持苹果形状和口感的纤维素骨架。然后在只剩下纤维素骨架的苹果上植入了人类的细胞,让细胞在骨架上繁育,慢慢地人类的细胞就会充满整个骨架的空隙。

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当然,种出了细胞组织还不算完,毕竟没有谁的耳朵长成一个苹果的形状。为了让这些“人肉苹果”更“好看”,安德鲁·佩林让自己会雕刻的妻子帮忙将苹果片雕成了人耳的形状,然后再进行种植,等细胞种上之后,就会自动“长成”耳朵的形状。

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更为逆天的是,在实验的过程中,佩林发现,这种“人耳苹果”不仅外表与人耳无异,在移植到人体后还可以正常工作,身体会自动提供细胞和血液来维持其生命活动。

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如果你以为这就算完了的话,那你就错了!我们的大教授已经开始向其他水果蔬菜下手了:切开的芦笋中有许多纤维素组成的细小导管,这些和人类的血管、神经和脊髓的结构非常相似;玫瑰花瓣的纤维素结构又薄又平整,做皮肤挺合适……

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6. 哈佛教授研发出基于智能手机的精液检测设备

据统计,全世界有超过4500万对不孕不育夫妻,其中因男性问题占到了40%,但基于某些欠发达地区的经济因素、医疗设备不足或男性本身的羞耻感等原因,精液质量检测受到了种种制约。

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为了解决此问题,哈佛大学的研究人员又开发了一款黑科技,基于智能手机的精液质量检测设备,特点是容易使用、小巧便携、快捷,即使是没有经过任何培训,也能在家中进行精液检测,尴尬感也大大降低。

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研究人员对设备进行临床测试,他们对350个精液样本检测,平均每个样本的检测时间少于5秒,精准度、可靠性与实验室电脑的分析结果相当。传统的显微镜手动检测与电脑辅助分析耗时耗力,且需要在实验室才能完成。

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设备外形大小与充电宝相当,,带有一个LED的3d打印盒子,里面可放置样本,以及两个镜头、一个电池、一些电子元件和导线,3.5美元的光学配件和86美分的微流控芯片,总成本约为4.45美元。 在初步临床测试中,研究人员使用了Moto X、Moto G4和LG G4 三款手机,后续只要对设备稍加修改就能与市面上大多数手机匹配。当然,手机需要安装配套的APP才能使用,软件依靠独有的算法来计算精子的数量与活跃性。

这种低成本、轻便的精液检测设备不论在任何地方,对于不孕不育的男性来说都是一个福音,不仅节省了金钱和时间,最重要是避免了传统精液检测的各种尴尬。

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7. Kenko家用血液检测仪 一点血提前发现疾病征兆

Kenko是一款小型的家用血液自检仪,每月取一滴血就能检测出疾病的早期特征,它通过检测小分子RNA的活性来预判疾病的征兆。用户通过APP订阅相关医疗服务,便能够及早发现癌症、心血管疾病、糖尿病、胆固醇等疾病,便于对症下药及早治疗。

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Kenko大小与饭盒相当,内部是一个托盘和微型摄像头。用户订阅服务后,Kenko公司每月会寄来取血针和检测盘,取一滴血均匀涂抹在检测盘中心位置,并放到托盘上,再将摄像头移到检测盘上方,按下测试键,约10分钟就能检测完成。

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血液检测分析通过云端处理,分析完成后用户可在APP上查看结果。完成检测后,检测盘和取血针需放回包装袋,然后寄给Kenko公司,他们会对测试盘进行消毒处理并循环利用。检测结果会存储在Kenko云端,用户通过APP与医生交流获得相关建议。

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8. 美研制出仿生眼 让患者重见光明

色素性视网膜炎可以引起引起视网膜功能退化,从而导致视力大幅下降甚至失明。Allen Zderad 20年前患上了这个病,除了很强的光线外其余什么也看不到。第二视力公司 (Second Sight)找到了他,让他成为了美国第15位仿生眼 (bionic eye)临床实验者,这个仿生眼设备叫做The Argus? II 视网膜假体系统,专门为严重色素性视网膜炎患者设计。

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该设备就是一副眼镜造型,并带有微型摄像头,患者戴上它摄像头会将拍到的画面传送到处理器上进行处理,数据转换为对应指令后再传送到眼镜上。指令通过无线传输到患者的植入视网膜里,信号被输送到阵列电极,发出小的电脉冲,脉冲越过受到损坏的感光器,刺激原本视网膜剩下的细胞,这些细胞能够将视觉信息经由视神经传输到大脑,制造出视觉模式图像,而患者通过植入的视网膜则能够解读那些图像。

9. 无线充电技术获新突破 可给体内植入设备充电

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一项新的突破性的无线充电技术可以让新的健康跟踪监测工具更深地植入我们的体内——如肝脏、心脏,甚至大脑中。

这项无线充电技术名为“中场无线传输”(mid-field wireless transfer),可以给深植入人体内的微型电子设备(如传感器、起搏器和神经刺激器)充电。它只要用一张信用卡大小的设备,就可以在体外对这些植入设备进行充电。“有了这项技术,我们就能够安全地给心脏或大脑等器官中的微型植入设备进行输电。这要比当前的近场充电技术更先进。”约翰-霍(John Ho)博士说。

尽可能缩小这些设备

这些传感器可以更深地植入体内的恰当位置,而不必靠近皮肤,以便用当前的近场无线充电技术来充电。而且,植入的设备不再需要大而笨重的电池,这意味着它们可以放到体内更紧凑、更敏感的地方。 “我们需要尽可能地缩小这些设备,以便更轻易地将它们植入体内,从而用新的方法来治疗疾病,减轻病痛。”该新技术的首席研究员艾达-普恩(Ada Poon)教授解释说。

当前的可植入设备,例如起搏器,使用的都是一些体积较大、寿命较长的电池。它们的不足之处就是需要经常更换,这就会增加手术次数。而其他使用近场无线充电技术的可植入设备,又必须放置在体内离皮肤较近的地方。

艾达的团队研发出了一种新型的近场波,它可以通过皮肤和机体组织进行扩散,而不是像长波那样被反射,或像一般的近场充电器发出的波那样被吸收。这种无线充电技术释放出来的波与手机的能量强度相同,因此使用起来很安全。

研究人员们已在猪和兔子身上演示过这种充电技术,他们先在这些动物身上植入微型起搏器,然后用无线技术成功地给它们进行了充电。

为新的创新铺平道路

这一发现为植入医学Electroceutical设备提供了更大的可能性,这种设备使用电刺激的方法来治疗疾病或减轻疼痛——这些疾病或疼痛通常需要长期药物治疗才能见效。类似帕金森病这样的疾病已可通过大脑深度刺激来控制抖动的症状了。

在人体内植入电脑设备和传感器的最大绊脚石之一就是给这些设备充电。有了这种无线充电技术,在体内植入健身跟踪器、生物传感器(测量心跳、血糖和荷尔蒙)或任何其他微型电子设备就有可能变成现实了。 “普恩的实验室解决了给可植入微型设备安全充电的难题,这为该领域的其他新的创新铺平了道路。”斯坦福神经科学院的院长威廉姆-纽森(William Newsome)说。

普恩及其团队已在动物身上成功证明了这项技术的可行性。现在,她正准备在人体上进行测试,但是这首先需要得到安全管理机构的批准。这项技术要获准应用于医疗设备和其他领域可能需要好几年时间。

对于那些患有疾病的人来说,没有什么能比战胜病魔更值得高兴。科学家们的研究成果将为人类在医学领域作出卓越的贡献,历史终将铭记,我们为此而感到自豪!

本文来自《微创意》---XJ

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