治療微芯片：能夠加速人類康復的新技術

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  量子運行遠見
• 2023 年 2 月 15 日

細胞重編程微芯片和智能繃帶等技術設備是快速發展的醫學研究領域。 這些設備有可能通過提供一種非侵入性且更有效的方法來修復受損的組織和器官，從而徹底改變疾病和損傷的治療和監測方式。 它們還可以改善患者的治療效果並節省醫療費用。

治愈微芯片背景

2021年，美國印第安納大學醫學院的一組研究人員測試了一種新型納米芯片裝置，該裝置可以對體內的皮膚細胞進行重新編程，使其成為新的血管和神經細胞。 這項技術被稱為組織納米轉染，使用矽納米芯片，芯片上印有以微針陣列結尾的通道。 該芯片的頂部還有一個貨物容器，裡面裝有特定的基因。 該裝置被應用到皮膚上，微針將基因傳遞到細胞中，對它們進行重新編程。

該設備使用聚焦電荷將特定基因以精確的深度引入活組織中。 這個過程改變了該位置的細胞，並將它們變成一個生物反應器，對細胞進行重新編程，使其成為不同類型的細胞或多細胞結構，例如血管或神經。 這種轉化無需複雜的實驗室程序或危險的病毒轉移系統即可完成。 這些新產生的細胞和組織可用於修復身體各個部位的損傷，包括大腦。

這項技術有可能成為傳統幹細胞療法的一種更簡單、風險更小的替代方案，傳統幹細胞療法可能需要復雜的實驗室程序，並且有可能產生癌細胞。 這對於再生醫學來說也是一個有前途的發展，因為它允許細胞、組織以及最終與患者完全相容的器官的生長，從而消除組織排斥或尋找捐贈者的問題。 

破壞性影響 

預計這項技術將以越來越快的速度融入醫學和醫療保健中，以改變手術和治療，特別是在再生醫學領域。 治療微芯片有潛力提供一種更具成本效益和簡化的方法來修復受損的組織和器官。 這一發展可以顯著改善患者的治療效果或生活質量，並減少昂貴的手術需求。

此外，該領域的成功測試將加速皮膚和血液組織以外領域的研究。 此類設備甚至可以挽救整個器官免遭截肢，從而提高患者以及戰爭和事故受害者的生存率。 此外，在不去醫院的情況下跟踪傷口的進展將進一步減少患者接觸潛在感染的機會，並有助於節省交通費用。
 
智能繃帶和其他相關技術的研究也可能會增加。 2021 年，新加坡國立大學研究人員開發了一種智能繃帶，允許慢性傷口患者通過移動設備上的應用程序遠程監控其癒合進度。 該繃帶配備了可穿戴傳感器，可以跟踪溫度、細菌類型、pH 值和炎症等各種參數，然後將這些參數傳輸到應用程序，從而可能消除頻繁去看醫生的需要。

治療微芯片的應用

治療微芯片的一些應用包括：

• 通過提供在特定類型的細胞和組織上測試化學物質的新方法來改進藥物開發，這可以加速藥物開發過程並提高成功的機會。
• 減少對昂貴手術和治療的需求，有可能降低醫療保健的總體成本。
• 誘導組織再生可改善患有影響組織再生能力的慢性疾病、損傷或先天性疾病的人的生活。
• 通過允許醫生根據每個患者的需求制定專門的治療計劃，開發更加個性化的醫療。
• 增加對膏藥等遠程和智能治療工具的資助，從而實現更全面的遠程醫療。

需要考慮的問題

• 這項技術還將如何影響醫療保健系統和醫療成本？
• 該技術還可以應用於哪些其他醫療狀況/情況？