Gydomosios mikroschemos: nauja technologija, galinti paspartinti žmogaus gijimą

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Vasaris 15, 2023

Technologiniai įrenginiai, tokie kaip ląstelių perprogramavimo mikroschemos ir išmanieji tvarsčiai, yra sparčiai besivystanti medicinos tyrimų sritis. Šie prietaisai gali pakeisti ligų ir sužalojimų gydymo ir stebėjimo būdus, nes jie yra neinvazinis ir efektyvesnis pažeistų audinių ir organų atkūrimo būdas. Jie taip pat gali pagerinti pacientų rezultatus ir sutaupyti sveikatos priežiūros išlaidų.

Gydomųjų mikroschemų kontekstas

2021 metais JAV įsikūrusios Indianos universiteto medicinos mokyklos mokslininkų komanda išbandė naują nanoschemų įrenginį, galintį perprogramuoti odos ląsteles organizme, kad jos taptų naujomis kraujagyslėmis ir nervinėmis ląstelėmis. Ši technologija, vadinama audinių nanotransfekcija, naudoja silicio nanolustą, atspausdintą kanalais, kurie baigiasi mikro adatų masyvu. Lustas taip pat turi krovininį konteinerį, kuriame yra specifiniai genai. Prietaisas uždedamas ant odos, o mikrospygliukais į ląsteles tiekiami genai, kad jie būtų perprogramuoti.

Prietaisas naudoja fokusuotą elektros krūvį, kad į gyvą audinį tiksliu gyliu būtų įvesti specifiniai genai. Šis procesas pakeičia ląsteles toje vietoje ir paverčia jas bioreaktoriumi, kuris perprogramuoja ląsteles, kad taptų skirtingų tipų ląstelėmis arba daugialąstėmis struktūromis, tokiomis kaip kraujagyslės ar nervai. Ši transformacija gali būti atlikta be sudėtingų laboratorinių procedūrų ar pavojingų virusų pernešimo sistemų. Šios naujai sukurtos ląstelės ir audiniai gali būti naudojami įvairių kūno dalių, įskaitant smegenis, pažeidimams atitaisyti.

Ši technologija gali būti paprastesnė ir mažiau rizikinga alternatyva tradiciniams kamieninių ląstelių gydymo metodams, kuriems gali prireikti sudėtingų laboratorinių procedūrų ir gali atsirasti vėžinių ląstelių. Tai taip pat perspektyvi regeneracinės medicinos plėtra, nes leidžia augti ląstelėms, audiniams ir galiausiai organams, kurie bus visiškai suderinami su pacientu, pašalinant audinių atmetimo ar donorų radimo problemą. 

Trikdantis poveikis 

Tikimasi, kad ši technologija bus integruota į mediciną ir sveikatos priežiūrą vis sparčiau, kad būtų pakeistos operacijos ir gydymas, ypač regeneracinėje medicinoje. Gydomosios mikroschemos gali būti ekonomiškesnis ir racionalesnis pažeistų audinių ir organų atkūrimo būdas. Ši plėtra galėtų žymiai pagerinti pacientų rezultatus arba gyvenimo kokybę ir sumažinti brangių operacijų poreikį.

Be to, sėkmingi bandymai šioje srityje paspartins tyrimus ne tik odos ir kraujo audinių srityse. Tokie prietaisai gali išgelbėti net ištisus organus nuo amputacijos, padidindami pacientų ir karo bei nelaimingų atsitikimų aukų išgyvenamumą. Be to, žaizdų eigos stebėjimas nesilankant ligoninėse dar labiau sumažins pacientų tikimybę užsikrėsti galimomis infekcijomis ir padės sutaupyti transportavimo išlaidų.
 
Tikėtina, kad išmaniųjų tvarsčių ir kitų susijusių technologijų tyrimai taip pat padidės. 2021 m. Singapūro nacionalinio universiteto mokslininkai sukūrė išmanųjį tvarstį, leidžiantį pacientams, turintiems lėtinių žaizdų, nuotoliniu būdu stebėti jų gijimo eigą naudojant mobiliajame įrenginyje esančią programėlę. Tvarstis aprūpintas nešiojamu jutikliu, kuris seka įvairius parametrus, tokius kaip temperatūra, bakterijų tipas, pH lygis ir uždegimas, kurie vėliau perduodami į programėlę, todėl galbūt nebereikės dažnai lankytis pas gydytoją.

Gydomųjų mikroschemų taikymas

Kai kurios gydomųjų mikroschemų panaudojimo galimybės gali būti:

• Patobulintas vaistų kūrimas suteikiant naujų būdų, kaip tirti chemines medžiagas su tam tikrų tipų ląstelėse ir audiniais, o tai galėtų pagreitinti vaistų kūrimo procesą ir padidinti sėkmės galimybes.
• Sumažėjęs brangių operacijų ir gydymo poreikis, galintis sumažinti bendras sveikatos priežiūros išlaidas.
• Sukeltas audinių regeneravimas pagerina žmonių, sergančių lėtinėmis ligomis, traumomis ar įgimtais sutrikimais, turinčiais įtakos audinių regeneracijos gebėjimui, gyvenimą.
• Labiau individualizuotos medicinos kūrimas, leidžiant gydytojams sudaryti gydymo planus, pritaikytus konkrečiai kiekvieno paciento poreikiams.
• Padidintas finansavimas nuotolinėms ir išmaniosioms gydymo priemonėms, tokioms kaip pleistrai, todėl bus sukurta visapusiškesnė telemedicina.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Kaip dar ši technologija paveiks sveikatos priežiūros sistemą ir medicinos išlaidas?
• Kokioms kitoms sveikatos sąlygoms / situacijoms ši technologija gali būti taikoma?