محققان دانشگاه بوستون در پژوهشی در سال 2013 به توصیف فواید استفاده از نقره در آنتی‌بیوتیک ها پرداختند. اگرچه دانشمندان از مدتها پیش می‌دانستند که نقره حاوی ویژگی های قوی ضدمیکروبی است اما اخیراً دریافتند که می‌تواند یک آنتی‌بیوتیک عادی را به آنتی‌بیوتیکی در استروئید تبدیل کند.
گفته می‌شود که نقره از فرآیندهای شیمیایی زیادی برای مهار ساخت پیوند توسط باکتری ، آهسته کردن سرعت متابولیک آنها و اختلال در هموستاز استفاده می‌کند. این فرآیندها باعث ضعیف شدن باکتری و حساستر شدن آن در برابر قدرت آنتی‌بیوتیک ها می‌شود. دانشمندان دریافتند که ترکیب آنتی‌بیوتیک و نقره می‌تواند 1000 برابر از تأثیر بیشتری در کشتن باکتری ها برخوردار باشد.
گروهی از محققان وزارت انرژی آمریکا و دانشگاه دوک به دنبال سوخت های جایگزین ارزان و کارآمد ، موفق به تولید الکتروسوخت هایی شدند که با استفاده از میکرو ارگانیسم ها به جمع‌آوری انرژی خورشید پرداخته ، بدون اینکه مانند سوخت های جایگزین موجود در آب ، غذا یا منابع زمینی اختلال ایجاد کند.
میکروب های ریز علاوه بر الزامات انرژی کم آنها ، می‌توانند بطور مؤثر و کارآمد به ساخت این الکتروسوخت ها در آزمایشگاه بپردازند. این میکروب ها ایزوله شده و در باکتری های غیرفتوسنتزی زندگی می‌کنند. آنها از الکترون های خاک به عنوان غذا استفاده کرده و در زمان مواجه شدن با برق و دی اکسید کربن ، از انرژی این الکترون ها برای تولید بوتانول استفاده می‌کنند.
دانشمندان با این دانش به استخراج ژن هایی برای تکمیل این جانشین فتوسنتز پرداخته و آنها را به باکتری های پرورش یافته در آزمایشگاه تزریق کردند تا در مقادیر زیادی بوتانول تولید کنند. بوتانول اکنون به دلایل متعدد به عنوان بهترین جایگزین برای اتانول و بنزین درنظر گرفته شده است. این ماده به عنوان یک مولکول بزرگتر ، از ظرفیت انتقال انرژی بیشتری نسبت به اتانول برخوردار بوده و همچنین آب را به خود جذب نمی‌کند ؛ از این رو می‌تواند بطور مستقیم در مخازن بنزین خودروها قرار داده شده و از طریق خطوط لوله بنزین موجود آنها را انتقال داد.
جستجو برای توضیح تولد جهان پس از تأیید کشف ذره‌ای که از چهار کوراک برخوردار است ، با شور مجددی روبرو شد. اگرچه این امر شاید برای فیزیکدانان از اهمیت خاصی برخوردار نباشد ، اما این کشف می‌تواند به توضیحات و نظریات جدید در مورد چگونگی تولید ماده در ابتدای امر منجر شود. پیش از این کشف ، توضیح تولید ماده محدود بود ؛ چرا که تا آن زمان تنها ذرات دارای دو تا سه کوارک شناسایی شده بودند.
دانشمندان این ذره جدید را (Zc(3900 نامیده‌اند و بر این عقیده اند که این ذره در اولین ثانیه‌های داغ پس از انفجار بزرگ تولید شده است. دانشمندان برخورددهنده الکترون-پوزیترون پکن با آزمایشگاه ملی شتاب‌دهنده SLAC این ذره را چندین بار مشاهده کرده بودند. آنها این نتایج را با مرکز سرن و سازمان تحقیقات شتاب‌دهنده پرانرژی در ژاپن در میان گذاشتند. این دانشمندان ژاپنی بودند که توانستند 159 ذره را مشاهده و ایزوله کنند. اثبات وجود این ذره با ایزوله‌سازی 307 ذره دیگر در آشکارساز Belle در پکن انجام شد.
گروهی از پزشکان دانشگاه دوک در ماه ژوئن سال 2013 با موفقیت توانستند اولین رگ خونی مهندسی شده را در یک بیمار زنده پیوند بزنند. اگرچه مهندسی زیستی به سرعت در حال پیشرفت است، اما این رویکرد اولین پیوند موفق هرگونه اندام بدن مصنوعی مهندسی شده موفق محسوب می‌شد.
این رگ که در بدن یک بیمار در مراحل پایانی بیماری کلیوی پیوند زده شد ، از سلول های اهدایی انسانی ساخته شد که طی مراحلی به چارچوبی برای رگ اصلی تبدیل شده بودند. برای جلوگیری از حمله پادتن های بدن بیمار به رگ خارجی ، خصوصیاتی که این حملات را تحریک می‌کرد ، حذف شدند.
این رگ ها از همان مواد منعطفی ساخته شده بودند که به آنها در بدن بیمار متصل شدند و حتی ویژگی های محیط سلولی و دیگر رگ ها را نیز به خود گرفتند. با موفقیت‌آمیز بودن این پیوند ، حوزه نوظهور مهندسی زیستی از کاربردهای زیادی برای جهان پزشکی برخوردار خواهد بود. پزشکان امیدوارند در آینده نزدیک بتوانند رگ هایی برای بیماری قلبی ساخته یا حتی کل اندام بدن را بازسازی کنند.
با ابداع اخیر چاپگرهای سه بعدی ، محدودیتی برای اجسام پیچیده و ظریفی که آنها قادر به تولید هستند ، وجود ندارد. در سال 2013 تیمی از محققان دانشگاه هاروارد و ایلینویز توانستند یک باتری لیتیوم یون را بسازند که از دانه شن کوچکتر بوده و از عرضی کمتر از موی انسان برخوردار است.
محققان توانستند این موفقیت شگفت‌انگیز را از طریق لایه بندی ظریف یک شبکه یک در میان از الکترودها بدست بیاورند. پس از تکمیل طراحی سه‌بعدی در رایانه ، چاپگر از جوهر مایع خاص حاوی الکترودها که به سرعت در مواجه شدن با هوا سفت می‌شدند ، استفاده می‌کند. این دستگاه به دلیل اندازه کوچک آن می‌تواند طیف وسیعی از کاربردها را دربربگیرد.
پیش از این باتری ، وجود اجسام باتری خور بسیار کوچک خیلی محدود بود. این امر به آن دلیل بود که دستگاه های با طراحی بسیار کوچک نیازمند باتری های بزرگی بودند که انرژی کافی را برای آنها تأمین کند. چاپگر سه بعدی از جوهر و طراحی دقیق یک برنامه رایانه‌ای برای ساخت ریزباتری ها استفاده کرده است.
در رقابت برای شناسایی سوخت های جایگزین فراوان و کارآمد ، دانشمندان همیشه در تلاش برای دستیابی به روشی مؤثر در تجزیه آب دریا برای تولید سوخت هیدروژن با مانع روبرو می‌شدند. در سال 2013 ، محققان مرکز شورای پژوهش های عالی علوم الکترومواد استرالیا از کاتالیزوری رونمایی کردند که می‌تواند آب اقیانوس را با کمتری میزان انرژی لازم تجزیه کند.
این کاتالیزور به شکل یک فیلم پلاستیکی منعطف است که در آب غوطه‌ور شده و از انرژی بدست آمده از نور برای اکسید کردن آب دریا استفاده می‌کند. برخلاف روش های کنونی که نیازمند مقادیر عظیم انرژی برای اکسیداسیون آب هستند ، این روش تنها با استفاده از پنج لیتر آب دریا به تولید انرژی کافی برای تأمین نیروی یک خانه و خودروی معمولی برای یک روز می‌پردازد.
این فیلم پلاستیکی حاوی مولکول های کلروفیل مصنوعی برای جمع‌آوری انرژی خورشید به شیوه مشابه برگ های گیاهان است. همچنین این روش برخلاف روش های کنونی که ابرهای مسموم گاز کلورین تولید می‌کنند ، هیچ نوع ماده شیمیایی از خود تولید نمی‌کند. این روش کارآمد و مؤثر می‌تواند تا میزان زیادی هزینه سوخت هیدروژن را کاهش داده و آن را به یک سوخت جایگزین رقابتی برای بنزین در آینده تبدیل کند.
استفاده از داروهای Anthracycline یکی از شکل های مؤثر شیمی‌درمانی است اما به شدت به قلب کودکانی که تحت این درمان قرار می‌گیرند ، آسیب می‌زند. دیواره قلب بیشتر کودکان مبتلا به این آسیب‌دیدگی به شدت نازک شده و معمولا پس از تشخیص نیز که بسیار دیرهنگام بوده ، کاری نمی‌شود انجام داد.
اولتراسوند غالباً نارسایی قلب را تا چند سال پس از آغاز این درمان دارویی نادیده گرفته و زمانی آن را نشان می‌دهد که آسیب جدی به قلب وارد شده است.
در ماه ژوئن 2013 ، محققان طی آزمایشات گسترده از روش جدید T1 MRI بر روی بیماران استفاده کردند که دقیق تر ، کاراتر و ایمن تر از روش های کنونی مورد استفاده برای تشخیص بیماری قلبی در کودکان بود. پزشکان با این روش می‌توانند نارسایی قلبی در کودکان را زودتر و مؤثرتر از روش اولتراسوند تشخیص دهند.
این امر دستاورد بزرگی در حوزه پزشکی برای تشخیص زودهنگام بیماری های قلبی کودکان محسوب می‌شود.
قابلیت کنترل حرکت اجسام از راه دور شاید به نظر تخیلی بیاید اما محققان دانشکده علم و مهندسی مینه‌سوتا آن را به واقعیت تبدیل کرده‌اند. پنج دانشجو با استفاده ار یک روش غیرتهاجمی موسوم به الکتروانسفالوگرافی (EEG) که امواج مغزی را ثبت می‌کند ، توانستند حرکت یک بالگرد را کنترل کنند.
این دانشجویان که در خلاف جهت بالگرد قرار داشتند ، توانستند آن را با تصور حرکت دست چپ و راست یا هر دو دستان خود در جهت های مختلف هدایت کنند. پس از گذشت زمان و تمرین ، این محققان توانستند این بالگرد را برای اجرای چند مانور از جمله گذر از میان حلقه‌ها با تصویری از پرواز که روی نمایشگر نشان داده می‌شد ، کنترل کنند.
این دانشجویان امیدوارند بتوانند فناوری جدید غیرتهاجمی امواج مغزی را گسترش داده تا در نهایت حرکت ، شنوایی و بینایی را در بیماران معلول یا مبتلا به انحطاط عصبی بازیابی کنند.
نگاهی به 10 دستاورد فناورانه پزشکی تأثیرگذار در سال 2104
اخباری که از دانشگاه‌ها و بیمارستان‌ها به گوش می‌رسد اغلب بسیار امیدوارکننده‌اند ، از جمله کشف ژنی که می‌تواند چاقی را از بین ببرد یا مسیر پروتئینی که در آینده می‌تواند سرطان را ریشه‌کن کند. اما آیا هر یک از این هزاران پژوهش می‌توانند منجر به تغییر معناداری در زندگی انسان شوند؟
در پاسخ به این سوال ، کلینیک «کلیولند» با نزدیک شدن به پایان سال 2014برای هشتمین سال متوالی به انتخاب 10 فناوری و کشف برتر سال پرداخته که توانسته‌اند تأثیری بر زندگی انسان بگذارند.
دکتر مایکل رویزن ، رئیس هیأتی از 30 پزشک متخصص که به انتخاب فینالیست های سال 2014پرداخته‌اند ، گفت: ما به دنبال ابتکاراتی هستیم که نه فقط کمی بهتر ، بلکه بطور قابل توجهی بهتر باشند.
فناوری «Argus II» به دریافت یک سیگنال ویدیویی از دوربین داخلی یک عینک آفتابی پرداخته و تصویر را بطور بی‌سیم به کاشت های درون شبکیه افراد نابینا می‌فرستد. اگرچه این فناوری از سال 2011 در اروپا در دسترس قرار گرفته اما سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) اوایل سال جاری آن را برای استفاده در آمریکا تأیید کرد.
این سیستم بی‌عیب نیست. عینک به فرد نابینا اجازه می‌دهد تا بدون مشکل ، عملکردهای اساسی مانند راه رفتن در پیاده‌رو و تشخیص میان جوراب های سفید و سیاه را انجام دهد. اما این در حالی است که فرد تنها می‌تواند با استفاده از این عینک هر بار یک کلمه با اندازه بسیار بزرگ را بر روی یک کتابخوان الکترونیک بخواند.
همچنین با التیام یافتن شبکیه بر روی کاشت ، کیفیت بینایی کاهش می‌یابد. Argus II اکنون تنها برای افرادی مورد استفاده بوده که بینایی خود را در اثر پیگمانته شبکیه از دست داده‌اند. اما این فناوری بزودی می‌تواند به بیش از 1.75 میلیون فردی که از دژنراسیون ماکولا رنج می‌برند نیز کمک کند
همه سرطان ها به یک اندازه مهلک نیستند. سرطان پروستات در برابر یک تومور بدخیم در مغز می‌تواند مرگبارتر باشد. اما حتی سرطان پروستات نیز از شکل های مختلف قابل کنترل تا بدخیم برخوردار است. با تجزیه و تحلیل ژنوم جهش یافته یک تومور ، پزشکان اکنون می‌توانند نشان دهند که یک سرطان به نوع خاصی از شیمی درمانی حساس بوده یا به هیچ کدام از درمان های کنونی پاسخ نمی‌دهد. شناسایی زیرگروه ها می‌تواند به معنی آغاز سریع یک کارآزمایی بالینی باشد که می‌تواند جان فرد را نجات دهد.
متوقف‌کننده تشنج برای 480 هزار مبتلا به بیماری صرع که از تشنج های ناگهانی غیرقابل کنترل رنج می‌برند ، «NeuroPace» مانند یک الکتروشوک برای مغز است. این سیستم شامل حسگرهای کاشته شده در مغز بوده که می‌تواند اولین رعشه‌های یک تشنج در حال وقوع را شناسایی کند.
در این زمان ، این دستگاه به ارسال پالس های الکتریکی برای مقابله با سیگنال های بدساخت مغز پرداخته و تشنج را در زمان آغاز آن متوقف می‌کند. جالب‌تر اینکه پزشکان می‌توانند بر اساس عملکرد دستگاه NeuroPace ، آن را تنظیم کنند. در اولین سال استفاده از این دستگاه ، حملات تشنج بطور میانگین تا 40 درصد کاهش یافت اما دو سال بعد ، این کاهش به 53 درصد رسید.
تا چندی پیش ، درمان بیماری هپاتیت سی در گروه «نه چندان خوب» قرار داشت و تنها حدود 70 درصد بیماران درمان می‌شدند. البته این درمان پس از 48 هفته رژیم سخت داروی ضدویروسی از جمله تزریق اینترفرون حاصل می‌شد که عوارض جانبی ناتوان کننده‌ای به همراه داشت.
اما داروی جدید «Sofosbuvir» از قابلیت کشندگی قویتری برای هپاتیت سی برخوردار بوده و درصد موفقیت آن بر روی بیماران 95 درصد گزارش شده است. همچنین دوره این درمان تنها 12 هفته بوده که تزریق اینترفرون در میان آنها نیست.
شاید جراحان جایگاه چشمگیرتری داشته باشند اما متخصصان بیهوشی احتمالا مهمترین نقش را در زنده نگه داشتن فرد در زمان عمل جراحی ایفا می‌کنند. آنها آخرین چهره‌هایی هستند که فرد پیش از قرار گرفتن در حالت خواب عمیق پزشکی می‌بیند.
یک متخصص بیهوشی در کنار پیگیری ضربان قلب ، تنفس و عملکرد مغز همچنین باید با اصول جراحی آشنا باشد تا بتواند بدون ایجاد عوارض ، به تنظیم آرام‌بخش‌ها و مسکن‌ها بپردازند.
سیستم های جدید «مدیریت اطلاعات پیرامون عمل» شامل نرم‌افزاری بر روی رایانه‌های لمسی هستند که می‌توانند به پزشکان در صورت بد بودن اوضاع هشدار داده ، جریان کار جراح را پیگیری کرده و همه اقدامات انجام شده حین عمل را ثبت کنند. همه این کارها در عمل های جراحی 16 ساعته که پزشکان باید زمام امور را به چشم های غیر خسته واگذار کنند ، مورد نیاز است.
ایده گرفتن مدفوع یک انسان و قرار دادن آن در روده فرد دیگر شاید مهوع باشد اما این راه‌حل برای درمان عفونت های باکتری کلستردیوم دیفیسیل که سالانه باعث مرگ 15 هزار انسان بوده ، بسیار مؤثر نشان داده است. ضایعات غذایی هضم شده در مدفوع به خودی خود درمان‌کننده نیستند بلکه تنها برخی از باکتری های مفید در روده اهداکننده مورد استفاده خواهد بود.
این باکتری ، پروتئین هایی را تولید کرده که عامل تعداد زیادی از بیماری ها هستند. اکنون محققان کانادایی به شیوه‌ای دست یافته‌اند که تنها باکتری و نه مدفوع را توسط یک قرص خوراکی منتقل می‌کند.
هورمون نجات‌بخش قلب یکی از هر چهار بیماری که برای نارسایی قلبی در بیمارستان بستری شده‌اند ، بیشتر از یک سال دوام نخواهد آورد. اما پژوهش دانشگاه کالیفرنیا در سان‌فرانسیسکو نشان داده که داروی جدیدی موسوم به «Serelaxin» میزان امید به زندگی را در میان این بیماران تا 37 درصد افزایش می‌دهد. این دارو یک نسخه مصنوعی از هورمون ریلاکسین بوده که توسط زنان باردار برای کمک در کاهش تنش فزآینده‌ای که حمل جنین بر قلب دارد ، تولید می‌شود.
این هورمون نه تنها رگ های خونی را برای تأمین اکسیژن اندام باز می‌کند ، بلکه از ویژگی های ضد التهابی نیز برخوردار است. قابلیت نجات‌بخش Serelaxin به قدری زیاد بود که سازمان غذا و مواد دارویی آمریکا در ماه ژوئن ، آن را یک درمان پیشگامانه خوانده و آن را در مسیر تأیید سریعتری برای استفاده در بیمارستان ها قرار داد.
اگر قصد انجام یک کولونوسکوپی را داشته باشید ، خواهان چیزی هستید که شدت یا اثر آن را کاهش دهد. اما حتی تزریق یک آرام‌بخش سبک برای بیهوشی کوتاه نیز نیازمند حضور یک متخصص بیهوشی است که بر اساس پژوهش منتشر شده در مجله مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم، به معنی یک میلیارد دلار مخارج پزشکی اضافی است.
ربات Sedasys یک رایانه مجهز به سرنگ درون وریدی است که میزان صحیح از آرام‌بخش را اندازه‌گیری کرده و علائم حیاتی را بررسی می‌کند. این رایانه همچنین از یک گوشی برخوردار بوده که بیماران را در صورت نیاز بیدار می‌کند.
این ربات به پزشکان اجازه می‌دهد تا یک آرام‌بخش سبک تا متوسط را تزریق کرده و تنها به یک متخصص بیهوشی برای نظارت بر چندین بیمار نیاز خواهد بود.
شما امروز یک آزمایش کلسترول برای ارزیابی امکان خطر حمله قلبی خود می‌دهید اما خیلی زود بیشتر در مورد سطوح تری متیل آمین ان-اکسید (TMAO) خود نگران می‌شوید ؛ چرا که بر اساس پژوهش مجله Medicine ، افراد با سطوح بالای این ترکیب در خون خود ، دو برابر بیشتر در معرض خطر حمله قلبی قرار دارند.
TMAO ترکیبی است که توسط باکتری های روده پس از مصرف کولین که در تخم‌مرغ ، گوشت قرمز و لبنیات یافت شده تولید می‌شود.
این ترکیب به محض قرار گرفتن در خون شما ، فرآیند شکل‌گیری کلسترول به صورت پلاک در شریان ها را افزایش خواهد داد. بجز اجتناب از خوردن گوشت قرمز ، اقدامات پیشگیرانه دیگر می‌تواند شامل شامل پروبیوتیک ها یا داروهایی باشد که مسیرهای تولید کننده TMAO را قطع می‌کنند.
هدف سخت هر گونه درمان سرطان ، کشتن تومور و زنده نگه داشتن سلول های سالم است. اخیراً درک بهتری از آنچه باعث علامت‌دار شدن سلول های سرطانی می‌شود ، به دانشمندان اجازه تولید گروهی از داروها را داده که رشد غیرقابل کنترل سرطان را تضعیف می‌کنند.
برای مثال در سرطان های لنفوم و لوسمی ، دانشمندان نشان داده‌اند که رشد تومورها توسط پروتئینی موسوم به «تیروزین کیناز (Bruton (BTK» کنترل می‌شود. پزشکان پس از سال ها آزمایش اکنون داروی جدیدی موسوم به «Ibrutinib» را تولید کرده‌اند که فعالیت این پروتئین را متوقف می‌کند.
دو پژوهش در مجله Medicine نشان داد که این داروی خوراکی به 71 درصد از بیماران لوسمی مزمن و 68 درصد از بیماران لنفوم غیرهوچکین کمک کرده است.مهمتر این که این دارو در حالی لنفوم را از بین می‌برد که سیستم ایمنی را بدون تأثیر و سالم نگه می‌دارد.
