Этот год отличился не только эпидемией, повлекшей последствия во всех сферах жизни человечества. И хотя в этой сфере ученые всего мира совершили несколько важных, глобальных открытий, тем не менее, мы сегодня рассмотрим другие.
Первое двадцатилетие XXI века уже показало, насколько безграничны возможности человеческий исследований. Наука не просто не стоит на месте, но и открывает нам такие горизонты, о которых раньше можно было только мечтать. Мы рассмотрим область медицины, биотехнологий и искусственного интеллекта. За прошедший год они совершили невероятный скачок.
1. Открытия в области терапии и лечения заболеваний
1.1. Борьба с ускоренным старением
Есть такое редкое, но страшное заболевание – прогерия Хатчинсона-Гилфорда. Больные стареют гораздо раньше положенного срока, и многие из них не доживают даже до 18 лет. Долгое время никто не знал, как бороться с этим заболеванием. Однако в этом году ученые разработали лекарство, которое замедляет процессы старения организма на несколько лет. Пусть это небольшой срок, но, вполне возможно, что пациентам его хватит, чтобы дождаться модифицированной версии лечения.
1.2. Борьба с метастазами
Распространение метастазов в организме – это практически последняя стадия заболевания раком. Раньше она считалась неизлечимой, и остановить этот процесс было почти невозможно. Теперь же появляются новые методы борьбы, одним из которых, зарекомендовавшем себя в этом году, является применение «молекулярных ножниц» CRISPR/Cas9. Суть его в том, что они редактируют геном раковых клеток, повреждая ДНК и останавливая процесс деления. Эксперименты пока проводились на лабораторных мышах, однако уже через 5 лет планируется применение этого метода для лечения людей.
1.3. Вакцина от всех типов гриппа
Первая комплексная вакцина от всех типов гриппа уже проходит экспериментальные исследования на добровольцах. Хотя ее появление прогнозировали через 5 лет, тем не менее, большие успехи есть и сейчас. Эксперимент проходит успешно, вакцину можно назвать эффективной и достаточно безопасной. Через полтора года после вакцинации у пациентов вырабатывается стабильный иммунный ответ на вирусы всех типов.
Сейчас ведется исследование, согласно которому можно будет объединить два вида вакцин – для вирусов «группы 1» и «группы 2». Комплексная разработка поможет людям в борьбе против всех типов.
1.4. Новый антибиотик
Исследования в области разработки антибиотиков тоже дали отличные результаты в 2020 году. Новое средство – уже не первое, которое не вызывает резистентности у бактерий в организме, однако его уже протестировали на лабораторных животных. Итоги оказались достаточно впечатляющими, чтобы занести этот антибиотик в план по выпуску в ближайшем деситялетии.
2. Открытия в области протезирования
2. Открытия в области протезирования2.1. Протезы, управляемые головным мозгом
Шведские ученые уже несколько лет вовсю проводят тестирование протезов, которые подключаются к нервной системе человека и способный управляться за счет мыслительных процессов в мозге. Однако в этом году у протезов появилась новая функция – теперь они «могут» ощущать прикосновения: то есть теперь пациенты не просто могут захватывать и держать, но и чувствовать тактильно. В течение пяти лет ученые планируют модернизировать эти разработки для мирового рынка.
2.2. Протезы, заменяющие руки
Самый лучший из протезов, который по своим функциям практически способен заменить руку человека, был создан в Италии, и в следующем году планируется выпустить его в мировое производство. Этот протез имеет максимально естественные движения, разные положения пальцев рук и разные способы маневрирования, которые пациентам легче воспроизводить.
3. Открытия в офтальмологии
3.1. Нейро-зрительно-компьютерная система
Устройства, которые позволяют видеть слепым людям, изобретены относительно давно. Их смысл – в подключении к нервной системе или напрямую к зрительной коре головного мозга. Но качество увиденного изображения до сих пор оставляло желать лучшего. Однако в этом году исследователи сделали новый прорыв, создав специальные имплантаты, вживляемые в головной мозг и обрабатывающие поступающую визуальную информацию с более высоким качеством.
3.2. Создание бионического глаза
Интересная разработка – бионический глаз, который строением и функциональностью почти идентичен настоящему. Вместо зрительного нерва – специальные провода. Качество изображения в этой версии достаточно низкое, но над этим работают ученые, как и над возможностью подключения такого устройства к коре головного мозга. Планируется также дополнить его другими визуальными функциями, которые пока не доступны обыкновенным людям.
4. Исследования в области генетики
Генетика также продолжает идти вперед семимильными шагами. В этом году ученые успешно провели эксперимент по лечению болезни Паркинсона с помощью манипуляций с генами. Они изменили код клеток головного мозга, которые вследствие биологических и химических реакций превратились в другие – необходимые для избавления от недуга. Опыт проводился на лабораторных мышах, но результаты получились отличные: симптомы болезни исчезли и не повторялись в дальнейшем.
5. Диагностика
5. Диагностика5.1. Самый маленький 3Д-сканер для сосудов
В этом году ученые изобрели самый маленький 3Д-сканер для изучения внутренних поверхностей кровеносных сосудов. Это катетер-эндоскоп, толщина которого сравнима, разве что, с человеческим волосом. Это устройство способно сканировать внутренние стенки сосудов, что необходимо для лечения сосудистых заболеваний и особенно, заболеваний головного мозга.
5.2. Новый способ исследования кортизола
Кортизол – гормон, который вырабатывается во время стресса. Его уровень теперь можно будет определить, имея под рукой лишь специальный пластырь, который, кроме этого, также измеряет уровень витамина С и глюкозы в крови. Устройство передает информацию на электронные носители.
5.3. Наблюдение за ранами
Еще одно интересное изобретение – датчик, который следит за состоянием ран. В его функции входит отслеживание показателей иммунной системы, а также инфекций, если таковые будут.
5.4. Измерение уровня сахара в крови
Британские ученые представили устройство для измерения уровня сахара в крови, которое выглядит как аксессуар – обыкновенные серьги. Теперь, имея смартфон и специальную программу, пациент может всегда видеть показатели, а также рекомендации по поддержанию уровня глюкозы.
5.5. Новый томограф
Одно из удивительных изобретений этого года – томограф, который выглядит как шапка. Он работает даже при движении разных мышц, а результаты исследований ничуть не уступают результатам, полученным при помощи обычного аппарата для томографии.
5.6. Микроскоп с новой функцией
Совсем недавно исследователи представили новый микроскоп, одна из функций которого – способность изучать ткани через кости. Опыты проводились на лабораторных мышах, которым просматривали мозг через кости черепа и в итоге получили результаты о работе мозга.
6. Медицина и искусственный интеллект
Одно из важнейших открытий в медицине, сделанное в этом году – это просчет трехмерной структуры белков. До этого момента не было ответа на вопрос, как из аминокислот сворачиваются определенные белки. Но теперь, с помощью искусственного интеллекта, стало возможным просчитать этот порядок с высокой точностью. А это значит, что выработка новых белков, ферментов, лекарств – теперь возможна за счет только компьютерных вычислений.
7. Изменение органов
Биоинженерия также радует новыми успехами. В этом году ученым удалось превратить… селезенку в печень! С помощью пересадки клеток селезенку практически превращали в новый орган, а затем, после удаления из организма непосредственно печени, наблюдали за его работой. Итоги – потрясающие: в ходе эксперимента все подопытные остались в живых, а «модифицированная» селезенка прекрасно справлялась с обеими задачами.
8. Искусственные эритроциты
Новые созданные вещества – эритроциты, - во многом практически не отличаются от настоящих. Они прекрасно вживляются в кровь подопытных, и продолжают выполнять те же функции по переносу кислорода и железа, что и обычные красные клетки крови. Кроме того, исследования показали, что при внедрении этих клеток в кровь, повышается ее защитная функция и появляется возможность «адресной доставки» лекарств к органам.
9. Роботизация в хирургии
9.1. Микроинструменты
В этом году малоинвазивная хирургия сделала очередной прорыв – был разработан настолько маленький инструмент, что стало возможным работать с глубоко расположенными тканями без риска повреждения окружающих тканей. Теперь биопсия, мелкие операции, глубокие операции, удаление раковых опухолей и пораженных участков из организма стали еще менее травматичными!
9.2. Самый маленький хирургический робот в мире
Самый маленький робот-хирург, который представили миру в этом году, весит всего два с половиной грамма, и способен выполнять микроскопические операции на глазах, сосудах и нервных окончаниях. Он необыкновенно точен, и необходим в различных мелких вмешательствах.