Презентация по теме : Автор: Полевая Галина Сергеевна, учащаяся 8 «А» класса УО « Климовичская районная государственная гимназия имени И.С.Николаева» Научный руководитель Карелина Татьяна Васильевна

Многие вещи непонятны нам не потому, что наши понятия слабы, но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий. Козьма Прутков. Плоды раздумья.

В настоящее время медицина является одной из самых интенсивно прогрессирующих областей науки, в которую активно интегрируют применение высоких технологий с целью ее улучшения. Например, уже сегодня производится внедрение специального программного обеспечения, в задачи которого входят диагностика состояния здоровья человека, наблюдение, анализ и, по необходимости, дальнейшее направление отчетов соответствующим медицинским специалистам. Будущее медицины в конечном итоге направлено на продление жизни. Но медицина будущего намного интереснее, чем лекарства от рака или лечения болезни Альцгеймера.

Большинство научных изобретений и открытий до определенного момента казались невозможными. Технологии будущего - это направления научно технического прогресса, которые способны привести к отмене старения человека, реальному омоложению организма, либо, по крайней мере, к увеличению продолжительности жизни в несколько раз. Уже есть попытки использовать некоторые из таких технологий в практическом применении. В этот раздел включается информация о средствах, которые по усредненным прогнозам будут реализованы на практике в ближайшие лет, то есть, у многих ныне живущих людей есть шансы воспользоваться плодами таких технологий. Жорес Иванович Алферов, великий российский и советский ученый, лауреат Нобелевской премии по физике как-то сказал: "Научная фантастика очень часто предсказывает будущее науки гораздо лучше, чем ученые, потому что ученые обременены грузом знаний, и иногда не могут выйти за пределы этого груза."

Группа американских учёных уже научилась печатать биологические объекты. Экспериментаторы печатали множество последовательных слоёв геля и клеток, показав, что таким путём можно буквально по клеточно создавать трёхмерные биологические объекты. Гель при температуре ниже 20 градусов Цельсия является жидкостью, а при нагреве выше 32 градусов затвердевает. И, конечно, он совместим с биологическими тканями. Идея опирается на ряд простых фактов. Различные клетки, напыляемые "принтером", через некоторое время сами срастаются. Тончайшие слои геля не мешают им в этом, и, в то же время, придают конструкции прочность до того момента, как всё будет закончено. Авторы исследования полагают, что трёхмерная печать листов кожи, различных органов, вплоть до сердца это путь, который сможет обеспечивать больного, нуждающегося в пересадке органа (или пересадке кожи после ожога), всем необходимым в кратчайшее время. Очевидно, все это станет возможным, если принтер сможет создавать все его структуры, включая сосуды и капилляры. Весь орган должен быть напечатан в течение короткого времени, и в процессе в новые слабенькие сосуды уже нужно подавать питательные вещества, кислород, иначе клетки погибнут. Нечто подобное проделывали и ранее другие исследователи, пытаясь, например, наращивать слой за слоем кожу из культивированных клеток. Только вот они пытались осуществить это без использования принципа струйного принтера. А он, как выяснилось, ускоряет процесс создания пласта клеток на много порядков. Печать органов по принципу 3D принтера

Киборг - у многих ассоциируется c сюжетом фантастического фильма. Вместе с тем, киборгизация, это наиболее емкий термин, определяющий одно из направлений которое может способствовать увеличению продолжительности жизни, по меньшей мере, в несколько раз, совсем не обязательно в кино-терминатор с ком варианте. Сегодня уже соединяют в единое работающее целое нервную ткань и элементы электронных устройств. Это сделало возможным создание искусственных органов: зрения, слуха, и протезов конечностей нового поколения, приближающихся по своей функциональности к естественным. В перспективе гибридные схемы из комбинаций живых и неживых элементов позволят осуществить прорыв в медицине, заменяя поврежденные естественные биомеханизмы человека на искусственные имплантанты, управляемые нервной системой, либо даже частично подменяющие ее.

Субъективное время загруженных будет зависеть от скорости компьютеров, в которых они находятся. С наступлением эпохи квантовых компьютеров это субъективное время может стать во много раз более быстротечным. За пять минут, для цифрового сознания может пройти тысяча лет. Это может быть тысяча лет "заточения", либо эволюции в виртуальной среде. Кстати, это один из факторов неотвратимости сингулярности>>> более разумные системы могут создать еще более разумные системы и сделать это быстрее, чем первоначальные конструкторы-люди. В результате, возможно, очень быстро мир преобразится больше, чем мы можем это представить.

Обоняние Пентагон выделил $3 млрд. на программу по созданию сенсора запахов. Компьютер-нос уже умеет с точностью до 97% различать несколько десятков запахов. Переход к промышленной модели займет около 5-ти лет. Сейчас, основные усилия направлены на имитацию уже существующих систем организма человека, но, в принципе, кибернетическое тело совсем не обязательно должно имитировать человеческое, и быть ему адекватной заменой.

Искусственное ухо Давно ведутся работы и по созданию электронных устройств для людей, частично потерявших слух. Значительно сложнее вернуть человеку слух при полной его потере. Обычно глухим вживляют в улитку внутреннего уха одноканальные электроды (вместо нервов), что позволяет им слышать, например, звуки телефонного или дверного звонка. С появлением микропроцессоров возникла возможность обработки воспринимаемых звуков для выделения составляющих тональных сигналов, подаваемых на отдельные каналы многоканального аппарата искусственного слуха, синтезирующие первоначальные сигналы в слуховом участке коры головного мозга.

Возможно, первыми киборгами следует считать 15 слепых пациентов Балтиморского университета, которым в 90-е годы было имплантировано устройство, позволяющее видеть без помощи глаз. Эти электронные приборы не позволяли различить газетный текст, но люди стали видеть свет и распознавать цвета. Каждый раз, когда экран в глазнице слепого регистрирует какой-либо несложный объект, миниатюрная ЭВМ в дужке очков преобразует изображение в импульсы. В свою очередь электроды "переводят" их в иллюзорное ощущение света, соответствующее определенному пространственному образу. Предстоит еще много сделать, чтобы подобные системы искусственного зрения стали высокоэффективными приборами, приносящими реальную пользу не отдельным пациентам, а тысячам и тысячам слепых (подробнее об успехах в новостях сайта). Предполагается, что если дальнейшие опыты пойдут успешно, искусственные глаза, по функциональности близкие к естественным, станут реальностью уже в ближайшие годы.

Говорят, нервные клетки не восстанавливаются, это уже не совсем верно. Стволовые клетки можно превратить в любые клетки человеческого организма, например, заменить шрам на здоровую ткань. В случае болезни или ранения стволовые клетки могут быть использованы для восстановления или замещения любых поврежденных тканей. Работы по изучению начаты сравнительно недавно, но темпы открытий в этой области чрезвычайно высоки, многие полагают, это будущее медицины. Уже сегодня революционные технологии, изменяют подходы к лечению многих тяжелых заболеваний. В общем, знаете, как бывает что-то сейчас такое забрезжило, и все хотят на этом быстро заработать. Однако ФАКТ, терапевтический потенциал стволовых клеток огромен! Например, недавно немецкие врачи вырастили новую челюсть внутри спинных мышц пациента и имплантировали ее больному, (подробности в новостях). В контексте темы этого сайта важно, что стволовые клетки в потенциале, могут омолаживать организм!

Цветочная пыльца является одним из наиболее распространенных аллергенов в мире. Её структура настолько жёсткая и устойчивая к влаге, что попадая в организм, она без труда пробирается в пищеварительную систему человека. Когда-то же самое происходит при пероральной вакцинации, в организме усваивается далеко не всё количество введённого вещества, так как на него воздействуют соки пищеварительного тракта. Учёные из Техасского университета решили изучить свойства цветочной пыльцы и разработать вакцину с её использованием. Глава исследования Харвиндер Гилл преодолел основной недостаток использования пыльцы он удалил с её поверхности все аллергены. Эта технология может оставить далеко позади инъекционный метод вакцинации и стать поворотным событием в медицине.

Множество медицинских исследований посвящены попыткам воссоздания человеческих тканей на основе различных материалов. В будущем, при успешном развитии этой технологии, можно обеспечить здоровую жизнь всему человечеству: если, например, один из органов перестал функционировать, его можно вырастить в лабораторных условиях и заменить. Сейчас учёные разрабатывают гель, имитирующий деятельность живых клеток. Материал формируется в пучки шириной 7,5 миллиардных частей метра, для сравнения, это примерно в четыре раза шире двойной спирали ДНК. Как известно, клетки имеют собственный тип скелета цитоскелет, состоящий из белков. Синтетический гель заменяет повреждённые ткани в каркасе клетки, останавливая распространения инфекций и бактерий.

Ткани искусственного лёгкого были выращены благодаря магнитной левитации. Несмотря на то, что это звучит фантастически, группа учёных под руководством Глуко Соуза в 2010-м году наглядно продемонстрировала, что это возможно. Исследователи поставили цель в лабораторных условиях создать бронхиолу. Для эксперимента использовались крохотные магниты, вводившиеся в клетки. В результате были получены самые реалистичные синтетически-выращенные ткани лёгкого. Ткань, выращенная благодаря магнитной левитации, может стать прорывом в медицине. Сейчас работа над совершенствованием технологии продолжается.

Небольшая группа учёных потрясла мир науки инновационным открытием: Джо Ландолино и Исаак Миллер смогли создать гель, останавливающий кровотечения любой сложности. Гель работает, герметично закупоривая рану. Гель от кровотечений создаёт легко усваиваемую синтетическую ткань, которая помогает клеткам срастись. В одном из экспериментов учёные использовали кусок свинины с подведённой трубкой с кровью. Они разрезали мясо, а когда из «раны» потекла жидкость, нанесли на разрез гель, и «кровотечение» прекратилось в течение нескольких секунд. В следующем тесте Ландолино применял гель на сонной артерии крысы. Эксперимент прошёл так же успешно. Если эту разработку в скором будущем начнут использовать в хирургической медицине, она могла бы сохранить жизнь многим людям.

Приборы поддержания жизнедеятельности Такие приборы, как кардиостимуляторы, регулирующие ритм сердца, использует около человек в мире. Минусом является то, что они могут служить всего около семи лет, а после этого оборудование подлежит замене. Это не просто сложная, но и дорогостоящая хирургическая процедура. Учёные из университета штата Мичиган решили эту проблему раз и навсегда они разработали совершенно новый кардиостимулятор, работающий за счёт сокращения сердечной мышцы. После проведения экспериментов и тестов доктор Амин Карами заявил, что все они дали положительные результаты. По его словам, следующим этапом в испытании нового прибора должна стать имплантация аппарата в живое человеческое сердце. Если технология сработает и покажет положительный результат, она сможет произвести революцию не только в медицинской сфере, но и в промышленной. Этот механизм настолько чувствителен, что может производить электроэнергию при любой частоте пульса.

Население нашей матушки-планеты уже перевалило за 7 миллиардов. С ростом числа населения растет и количество заболеваний. Если учесть еще и экологические факторы, то уровень заболеваемости населения растет и в процентном отношении. Часто при терминальных стадиях болезни, когда орган спасти уже не удается, то врачи прибегают к трансплантации. Однако доноров на всех не хватает, и к тому же процесс трансплантации «живого» органа – это процесс весьма трудоемкий и дорогостоящий. Здесь ставка делается на стволовые клетки. Сегодня в лабораториях успешно выращиваются отдельные ткани, и по мнение авторитетных ученых недалек тот час, когда человеку можно будет за умеренную цену заменить больной орган на вновь выращенный из его же отобранных клеток.

В последнее время о нанотехнологиях не говорит только ленивый. В мире науки и медицины нанотехнологии, это, пожалуй, самая популярная тема. И эта популярность не случайна. Ведь наночастицы обладают настолько фантастическими свойствами, что весь научный мир ждет не дождется, когда наноструктуры основательно внедрятся в нашу жизнь. В частности, в будущем предрекают появление миниатюрных роботов (наноботы), которые будут осуществлять «ремонт» всего организма. Схема будет выглядеть примерно так: больной выпивает некую смесь с наноботами, и те всасываются в кровеносное русло. Либо нанороботы будут вводиться внутривенно. Путешествуя по мельчайшим кровеносным сосудам, наноботы будут устранять все неполадки. Планируется даже вмешательство в ДНК. С помощью этих наночастиц можно будет исправлять последовательности, и предотвращать мутации, которые приводят к болезням.

Если у тебя есть энтузиазм, ты можешь совершить все, что угодно. Энтузиазм – это основа любого прогресса. Г.Форд.

tekhnologii-meditsina/5-tekhnologiy- budushchego-v-meditsine/ tekhnologii-meditsina/5-tekhnologiy- budushchego-v-meditsine/ -meditsinyi-buduschego -meditsinyi-buduschego ehnologii-buduschego-prodleniya-jizni ehnologii-buduschego-prodleniya-jizni semyi/article meditsina-budushhego/ semyi/article meditsina-budushhego/