治疗微芯片：能够加速人类康复的新技术

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  量子运行远见
• 2023 年 2 月 15 日

细胞重编程微芯片和智能绷带等技术支持设备是医学研究的快速发展领域。 这些设备有可能通过提供一种非侵入性和更有效的方法来修复受损的组织和器官，从而彻底改变疾病和伤害的治疗和监测方式。 它们还可以改善患者的治疗效果并节省医疗费用。

治疗微芯片背景

2021 年，美国印第安纳大学医学院的一组研究人员测试了一种新型纳米芯片设备，该设备可以对体内的皮肤细胞进行重新编程，使其成为新的血管和神经细胞。 这种称为组织纳米转染的技术使用印有通道的硅纳米芯片，通道末端为微针阵列。 该芯片顶部还有一个货物容器，其中装有特定的基因。 该设备应用于皮肤，微针将基因输送到细胞中以重新编程。

该设备使用聚焦电荷将特定基因以精确的深度引入活组织。 这个过程改变了那个位置的细胞，并将它们变成一个生物反应器，该生物反应器将细胞重新编程为不同类型的细胞或多细胞结构，例如血管或神经。 这种转化可以在没有复杂的实验室程序或危险的病毒转移系统的情况下完成。 这些新产生的细胞和组织可用于修复包括大脑在内的各个身体部位的损伤。

这项技术有可能成为传统干细胞疗法的一种更简单、风险更低的替代方法，传统干细胞疗法可能需要复杂的实验室程序，并有可能产生癌细胞。 这也是再生医学的一个有前途的发展，因为它允许细胞、组织和最终与患者完全相容的器官的生长，消除组织排斥或寻找供体的问题。 

破坏性影响 

预计这项技术将以越来越快的速度整合到医学和医疗保健中，以改变手术和治疗，尤其是在再生医学中。 愈合微芯片有可能提供一种更具成本效益和简化的方法来修复受损的组织和器官。 这一发展可以显着改善患者的治疗效果或生活质量，并减少对昂贵手术的需求。

此外，该领域的成功测试将加速对皮肤和血液组织以外领域的研究。 此类设备甚至可以挽救整个器官免于截肢，从而提高患者以及战争和事故受害者的存活率。 此外，在不去医院的情况下跟踪伤口的进展将进一步减少患者暴露于潜在感染的机会，并有助于节省运输成本。
 
对智能绷带和其他相关技术的研究也可能会增加。 2021 年，新加坡国立大学的研究人员开发了一种智能绷带，可以让慢性伤口患者通过移动设备上的应用程序远程监控他们的愈合进度。 绷带配备了一个可穿戴传感器，可以跟踪各种参数，例如温度、细菌类型、pH 值和炎症，然后将这些参数传输到应用程序，从而有可能消除频繁去看医生的需要。

治疗微芯片的应用

修复微芯片的一些应用包括：

• 通过提供在特定类型的细胞和组织上测试化学品的新方法来改进药物开发，这可以加速药物开发过程并提高成功的机会。
• 减少对昂贵手术和治疗的需求，可能会降低医疗保健的总体成本。
• 诱导组织再生可改善患有影响组织再生能力的慢性疾病、损伤或先天性疾病患者的生活。
• 通过允许医生制定专门针对每个患者需求的治疗计划，开发更加个性化的医疗。
• 增加对远程和智能治疗工具（如膏药）的资助，从而实现更全面的远程医疗。

需要考虑的问题

• 这项技术还将如何影响医疗保健系统和医疗成本？
• 该技术还可以应用于哪些其他医疗条件/情况？