Ārstnieciskās mikroshēmas: jauna tehnoloģija, kas spēj paātrināt cilvēka dziedināšanu

• Autors:
• Autors nosaukums

  Quantumrun Foresight
• Februāris 15, 2023

Ierīces ar tehnoloģijām, piemēram, šūnu pārprogrammēšanas mikroshēmas un viedie pārsēji, ir medicīnas pētījumu joma, kas strauji attīstās. Šīm ierīcēm ir potenciāls mainīt veidu, kā tiek ārstētas un uzraudzītas slimības un ievainojumi, nodrošinot neinvazīvu un efektīvāku veidu bojātu audu un orgānu labošanai. Tie var arī uzlabot pacientu rezultātus un ietaupīt veselības aprūpes izmaksas.

Ārstniecisko mikroshēmu konteksts

2021. gadā ASV bāzētās Indianas Universitātes Medicīnas skolas pētnieku komanda pārbaudīja jaunu nanočipu ierīci, kas var pārprogrammēt ķermeņa ādas šūnas, lai tās kļūtu par jauniem asinsvadiem un nervu šūnām. Šī tehnoloģija, ko sauc par audu nanotransfekciju, izmanto silīcija nanočipu, kas iespiests ar kanāliem, kas beidzas ar virkni mikroadatu. Mikroshēmai virsū ir arī kravas konteiners, kurā atrodas specifiski gēni. Ierīce tiek uzklāta uz ādas, un mikroadatas ievada gēnus šūnās, lai tos pārprogrammētu.

Ierīce izmanto fokusētu elektrisko lādiņu, lai dzīvajos audos ievadītu konkrētus gēnus precīzā dziļumā. Šis process maina šūnas šajā vietā un pārvērš tās par bioreaktoru, kas pārprogrammē šūnas, lai tās kļūtu par dažāda veida šūnām vai daudzšūnu struktūrām, piemēram, asinsvadiem vai nerviem. Šo transformāciju var veikt bez sarežģītām laboratorijas procedūrām vai bīstamām vīrusu pārnešanas sistēmām. Šīs jaunizveidotās šūnas un audus var izmantot, lai labotu bojājumus dažādās ķermeņa daļās, tostarp smadzenēs.

Šī tehnoloģija var būt vienkāršāka un mazāk riskanta alternatīva tradicionālajām cilmes šūnu terapijām, kurām var būt nepieciešamas sarežģītas laboratorijas procedūras un kas var izraisīt vēža šūnas. Tā ir arī daudzsološa attīstība reģeneratīvajā medicīnā, jo ļauj augt šūnām, audiem un galu galā arī orgāniem, kas būs pilnībā savietojami ar pacientu, novēršot audu atgrūšanas vai donoru atrašanas problēmu. 

Traucējoša ietekme 

Paredzams, ka šī tehnoloģija tiks integrēta medicīnā un veselības aprūpē ar pieaugošu ātrumu, lai pārveidotu operācijas un dziedināšanu, īpaši reģeneratīvajā medicīnā. Dziedinošām mikroshēmām ir potenciāls nodrošināt rentablāku un racionālāku metodi bojāto audu un orgānu atjaunošanai. Šī attīstība varētu ievērojami uzlabot pacientu rezultātus vai dzīves kvalitāti un samazināt nepieciešamību pēc dārgām operācijām.

Turklāt veiksmīgi testi šajā jomā paātrinās izpēti jomās, kas nav saistītas ar ādu un asins audiem. Šādas ierīces var glābt veselus orgānus no amputācijas, uzlabojot pacientu un kara un negadījumu upuru izdzīvošanas rādītājus. Turklāt brūču progresa izsekošana, neapmeklējot slimnīcas, vēl vairāk samazinās iespēju, ka pacienti tiks pakļauti iespējamām infekcijām, un palīdzēs ietaupīt transportēšanas izmaksas.
 
Iespējams, ka palielināsies arī viedo pārsēju un citu saistīto tehnoloģiju izpēte. 2021. gadā Singapūras Nacionālās universitātes pētnieki izstrādāja viedo pārsēju, kas ļauj pacientiem ar hroniskām brūcēm attālināti uzraudzīt savu dzīšanas gaitu, izmantojot mobilās ierīces lietotni. Pārsējs ir aprīkots ar valkājamu sensoru, kas izseko dažādus parametrus, piemēram, temperatūru, baktēriju veidu, pH līmeni un iekaisumu, kas pēc tam tiek pārraidīti uz lietotni, tādējādi potenciāli novēršot nepieciešamību bieži apmeklēt ārstu.

Dziedinošo mikroshēmu pielietojumi

Daži dziedinošo mikroshēmu pielietojumi var ietvert:

• Uzlabota zāļu izstrāde, nodrošinot jaunus veidus, kā pārbaudīt ķīmiskās vielas noteikta veida šūnās un audos, kas varētu paātrināt zāļu izstrādes procesu un uzlabot izredzes gūt panākumus.
• Samazināta nepieciešamība pēc dārgām operācijām un ārstniecības līdzekļiem, kas, iespējams, samazina kopējās veselības aprūpes izmaksas.
• Inducēta audu reģenerācija, kas uzlabo dzīvi cilvēkiem ar hroniskām slimībām, traumām vai iedzimtiem traucējumiem, kas ietekmē audu reģenerācijas spēju.
• Personalizētākas medicīnas attīstība, ļaujot ārstiem izveidot ārstēšanas plānus, kas īpaši pielāgoti katra pacienta vajadzībām.
• Palielināts finansējums attālinātiem un viediem dziedināšanas rīkiem, piemēram, plāksteriem, tādējādi radot visaptverošāku telemedicīnu.

Jautājumi, kas jāapsver

• Kā vēl šī tehnoloģija ietekmēs veselības aprūpes sistēmu un medicīniskās izmaksas?
• Kādiem citiem medicīniskiem stāvokļiem/situācijām varētu izmantot šo tehnoloģiju?