Heilende Mikrochips: Neuartige Technologie, die die menschliche Heilung beschleunigen kann

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  Quantumrun-Vorausschau
• 15. Februar 2023

Tech-fähige Geräte wie Mikrochips zur Zellumprogrammierung und intelligente Bandagen sind ein sich schnell entwickelndes Gebiet der medizinischen Forschung. Diese Geräte haben das Potenzial, die Art und Weise, wie Krankheiten und Verletzungen behandelt und überwacht werden, zu revolutionieren, indem sie eine nicht-invasive und effizientere Methode zur Reparatur von beschädigtem Gewebe und Organen bieten. Sie können auch die Behandlungsergebnisse für Patienten verbessern und Gesundheitskosten einsparen.

Kontext der Heilung von Mikrochips

Im Jahr 2021 testete ein Forscherteam der Indiana University School of Medicine in den USA ein neues Nanochip-Gerät, das Hautzellen im Körper so umprogrammieren kann, dass sie zu neuen Blutgefäßen und Nervenzellen werden. Diese Technologie, die Gewebe-Nanotransfektion genannt wird, verwendet einen Silizium-Nanochip, der mit Kanälen bedruckt ist, die in einer Reihe von Mikronadeln enden. Auf dem Chip befindet sich außerdem ein Frachtbehälter, der bestimmte Gene enthält. Das Gerät wird auf die Haut aufgetragen und die Mikronadeln liefern die Gene in die Zellen, um sie neu zu programmieren.

Das Gerät verwendet eine fokussierte elektrische Ladung, um bestimmte Gene in einer präzisen Tiefe in lebendes Gewebe einzuführen. Dieser Prozess verändert die Zellen an diesem Ort und verwandelt sie in einen Bioreaktor, der die Zellen neu programmiert, um zu anderen Zelltypen oder mehrzelligen Strukturen wie Blutgefäßen oder Nerven zu werden. Diese Transformation kann ohne komplizierte Laborverfahren oder gefährliche Virusübertragungssysteme durchgeführt werden. Diese neu geschaffenen Zellen und Gewebe können verwendet werden, um Schäden in verschiedenen Körperteilen, einschließlich des Gehirns, zu reparieren.

Diese Technologie hat das Potenzial, eine einfachere und weniger riskante Alternative zu herkömmlichen Stammzelltherapien zu sein, die komplizierte Laborverfahren erfordern und Krebszellen hervorrufen können. Es ist auch eine vielversprechende Entwicklung für die regenerative Medizin, da es das Wachstum von Zellen, Geweben und schließlich Organen ermöglicht, die vollständig mit dem Patienten kompatibel sind, wodurch das Problem der Gewebeabstoßung oder der Suche nach Spendern beseitigt wird. 

Störende Wirkung 

Es ist zu erwarten, dass diese Technologie in zunehmendem Maße in die Medizin und das Gesundheitswesen integriert wird, um Operationen und Heilung zu verändern, insbesondere in der regenerativen Medizin. Heilende Mikrochips haben das Potenzial, eine kostengünstigere und effizientere Methode zur Reparatur von beschädigtem Gewebe und Organen bereitzustellen. Diese Entwicklung könnte die Behandlungsergebnisse oder die Lebensqualität der Patienten erheblich verbessern und die Notwendigkeit kostspieliger Operationen reduzieren.

Darüber hinaus werden erfolgreiche Tests in diesem Bereich die Forschung in Bereichen jenseits von Haut und Blutgewebe beschleunigen. Solche Geräte können so weit gehen, ganze Organe vor der Amputation zu retten, was die Überlebensraten von Patienten und Kriegs- und Unfallopfern erhöht. Darüber hinaus wird die Verfolgung des Wundfortschritts ohne Besuch von Krankenhäusern die Wahrscheinlichkeit weiter verringern, dass die Patienten potenziellen Infektionen ausgesetzt werden, und dazu beitragen, Transportkosten zu sparen.
 
Die Forschung zu intelligenten Bandagen und anderen verwandten Technologien wird wahrscheinlich ebenfalls zunehmen. Im Jahr 2021 entwickelten Forscher der National University of Singapore einen intelligenten Verband, der es Patienten mit chronischen Wunden ermöglicht, ihren Heilungsfortschritt über eine App auf ihrem Mobilgerät aus der Ferne zu überwachen. Die Bandage ist mit einem tragbaren Sensor ausgestattet, der verschiedene Parameter wie Temperatur, Bakterientyp, pH-Wert und Entzündung erfasst, die dann an die App übertragen werden, wodurch häufige Arztbesuche möglicherweise überflüssig werden.

Anwendungen heilender Mikrochips

Einige Anwendungen von heilenden Mikrochips können umfassen:

• Verbesserte Arzneimittelentwicklung durch Bereitstellung neuer Möglichkeiten zum Testen von Chemikalien an bestimmten Arten von Zellen und Geweben, was den Arzneimittelentwicklungsprozess beschleunigen und die Erfolgsaussichten verbessern könnte.
• Ein geringerer Bedarf an teuren Operationen und Behandlungen, wodurch möglicherweise die Gesamtkosten der Gesundheitsversorgung gesenkt werden.
• Induzierte Geweberegeneration verbessert das Leben von Menschen mit chronischen Krankheiten, Verletzungen oder angeborenen Störungen, die die Fähigkeit zur Geweberegeneration beeinträchtigen.
• Die Entwicklung einer stärker personalisierten Medizin, indem es Ärzten ermöglicht wird, Behandlungspläne zu erstellen, die speziell auf die Bedürfnisse jedes Patienten zugeschnitten sind.
• Höhere Mittel für ferngesteuerte und intelligente Heilmittel wie Pflaster, die zu einer umfassenderen Telemedizin führen.

Fragen zu berücksichtigen

• Wie wird sich diese Technologie sonst noch auf das Gesundheitssystem und die medizinischen Kosten auswirken?
• Bei welchen anderen Erkrankungen/Situationen könnte diese Technologie angewendet werden?