/Статьи по медицине/Новые и современные решения в медицине на 2020 год

Новые и современные решения в медицине на 2020 год

Медицина прошла долгий путь со времен кровопускания и трепанации. По мере того как технологии наполняют наш мир компьютерами и автоматизацией, многие из этих достижений начинают применяться в медицине, превращая многие научно-фантастические концепции в реальность.

Медицинские приборы находятся на стыке биологии и технологии, объединяя природные и искусственные элементы для улучшения нашего здоровья. Среди множества медтехнологических приложений я сосредоточился на тех, которые наиболее тесно связаны с областью биотехнологий, оставив в стороне более цифровые приложения, такие как визуализация, диагностика на основе алгоритмов искусственного интеллекта или облачная персонализированная медицина. Без лишних слов, вот десять самых интересных технологий, разрабатываемых европейскими медицинскими компаниями.

1. Бионические зрительные имплантаты
Это уже не научная фантастика: бионические глазные имплантаты вскоре могут помочь восстановить зрение. Поместив светочувствительный имплантат под сетчатку, можно обнаружить и послать правильные сигналы в мозг, чтобы слепой мог видеть.

Французская компания Pixium Vision обладает одним из самых продвинутых устройств, способных воплотить эту концепцию в реальность. Трем пациентам уже имплантировали устройство, сообщающее о световом восприятии там, где раньше его не было.


Устройство Pixium использует мини-камеру, помещенную в пару очков, которая обнаруживает свет, поступающий в глаза. Световые паттерны преобразуются в инфракрасные волны и направляются на ретинальный микрочип-имплантат размером с цент, который превращает сигнал в электрические импульсы, активирующие зрительный нерв.

Другая французская компания, работающая над устройствами для зрения, - GenSight, которая придерживается аналогичного подхода к Pixium, но с главным отличием-использует генное редактирование для вставки светочувствительного белка в сетчатку, а не имплантат. Биотехнологическая компания стремится применить эту методику к пациентам, которые потеряли зрение из-за генетического заболевания под названием пигментный ретинит

2. Биопринтинг
Использование 3D-печати для создания человеческих тканей уже стало реальностью: косметический гигант L'Oréal использует биопринтированные модели кожи из Organovo, чтобы заменить тестирование на животных в своем конвейере. BASF, крупнейший химический производитель, сотрудничает с французскими биотехнологическими биопринтинговыми компаниями Poietis и CtiBiotech, чтобы улучшить свои модели кожи для тестирования лекарств.

Но в то время как простые модели отдельных слоев кожи уже используются, многие усилия в настоящее время прилагаются к использованию биопечати для регенерации человеческих органов. В Испании компания BioDan печатает кожу для лечения ожогов, а во Франции 3D.FAB работает над проектами, которые варьируются от Печати Живого уха до создания регенеративного сердечного пластыря со стволовыми клетками.

Эти первые усилия в основном сосредоточены на небольших участках ткани, но конечной целью для многих является создание целых органов. Хотя это займет некоторое время, пока мы не сможем воссоздать крупногабаритные структуры, мы определенно идем в правильном направлении.

3. Искусственное сердце
Сердечная недостаточность-это смертельное заболевание, от которого страдают более 40 миллионов человек во всем мире. Сердце не способно к регенерации, а доноров органов недостаточно для удовлетворения огромного спроса. Проблема, которую можно было бы решить, создав новое сердце с нуля.

Именно этим и занимается французская компания Carmat. Его искусственное сердце изготовлено из биосовместимых материалов и способно регулировать скорость накачки в соответствии с потребностями пациента, измеряя его кровяное давление. Хотя первый пациент, которому имплантировали устройство, умер через 75 дней, что привело к остановке исследования, Carmat возобновила клинические испытания в Дании, Чехии и Казахстане.

искусственная сердечная недостаточность-carmat
В Вене Кефалиос также работает над заменой сердца, хотя в данном случае речь идет о митральном клапане — том, который разделяет левый желудочек сердца и клапан. Размер и форму устройства можно регулировать с течением времени с помощью баллонного катетера, чтобы соответствовать потребностям пациента и избежать нескольких операций.

4. Биоинспирированные хирургические герметики
Мать-природа мудра,и хирурги берут на заметку, чтобы улучшить исход пациента после посещения операционной. Правильное запечатывание ран после операции имеет важное значение для восстановления, и ученые используют биологию для улучшения работы хирургических герметиков.

В прошлом году в Париже компания Gecko Biomedical получила одобрение на создание светоактивируемого, биосовместимого и биоразлагаемого герметика, вдохновленного естественными адгезивными механизмами, используемыми гекконами для ходьбы по стенам и потолкам.


Другие компании, работающие в этой области, - Biom'up, разрабатывающие хирургический порошок, который сужает кровеносные сосуды, чтобы остановить кровотечение быстрее, и Polyganics, работающие над полимерным пластырем, который может противостоять кислотности желчи и секреции поджелудочной железы.

5. Датчики хода
Инсульты являются одной из самых больших причин смерти во всем мире, и выжившие люди могут страдать от серьезных повреждений головного мозга, особенно если их не лечить быстро. Однако это означает, что врачам обычно приходится лечить, не зная точной природы тромба, вызывающего инсульт.

Французская компания Sensome-ранее Instent-разрабатывает неинвазивный датчик, который вводится в мозг через кровеносные сосуды и может сообщить тип тромба, помогая врачам выбрать оптимальную процедуру для каждого пациента.


Sensome собрала € 4,7 млн в июле прошлого года для подготовки к первому испытанию устройства на людях, которое, по мнению компании, имеет потенциал для дальнейшего распространения на другие сосудистые заболевания, такие как сердечные приступы, помогая снизить смертность и инвалидность, вызванные этими заболеваниями.

6. Беспроводной уход за диабетом
Люди с сахарным диабетом нуждаются в постоянном контроле уровня сахара в крови. Французская компания Cellnovo работает над беспроводной системой управления диабетом, которая контролирует уровень сахара в крови и позволяет пациенту управлять своей инсулиновой помпой с помощью мобильного сенсорного экрана. Клиническое исследование показало, что эта система была способна уменьшить гипогликемические события — когда уровень сахара в крови падает опасно низко — на 29% у взрослых и на 39% у подростков.

Кроме того, Cellnovo в настоящее время работает в сотрудничестве с Имперским колледжем и программой Horizon2020, чтобы развить свою технологию диабета и создать искусственную поджелудочную железу: устройство, которое может автоматически контролировать количество инсулина, необходимого в любой момент без участия человека. Разделяя эту же цель, группа Романа Ховорка из Кембриджского университета работает над разработкой алгоритма, который может точно предсказать потребности в инсулине.


В области диабета многие другие компании медицинского оборудования работают над устройствами, которые могут контролировать уровень глюкозы в крови без игл. Такие компании, как GlucoSense, NovioSense и GlucoWise, делают большие шаги к этой цели.

7. Стволовых клеток пистолет
Хотя это и называется оружием, это устройство предназначено для исцеления. Стволовая клеточная пушка, разработанная Renovacare, используется для распределения раствора стволовых клеток по ожогам или ранам, чтобы ускорить заживление кожи. Стволовые клетки получают из собственной кожи пациента и равномерно распределяют по поврежденной области, что, по-видимому, дает гораздо лучшие результаты, чем обычные кожные трансплантаты.

Пациент в США, у которого были ожоги второй степени на 30% его тела, был обработан стволовым клеточным пистолетом и смог покинуть больницу через четыре дня, тогда как пересадка кожи обычно занимает недели и оставляет пожизненные шрамы. Сейчас компания готовится начать клинические испытания.


Аналогично стволовому оружию существуют устройства, известные как biopens, которые могут быть использованы исследователями и хирургами для 3D-печати с использованием живых клеток непосредственно поверх любых поверхностей — что имеет большие возможности для регенерации тканей, таких как кости и хрящи.

8. Имплантат для регенерации спинного мозга
Травмы спинного мозга могут вызвать тяжелую и постоянную инвалидность, тем более что человеческий организм не способен естественным образом регенерировать поврежденные нервы. Шведская компания под названием BioArctic стремится изменить это с помощью биоразлагаемого медицинского устройства для стимуляции регенерации нервов.

Устройство защищает нервные трансплантаты, полученные от собственного пациента. Со временем, по мере регенерации нервов, устройство деградирует и высвобождает FGF1, фактор роста, который стимулирует регенерацию и заживление нервов. В настоящее время BioArctic проводит испытания фазы 1/2 в Швеции, Эстонии и Норвегии, чтобы проверить действие этого устройства.


Биоразлагаемые материалы становятся все более популярными в регенеративной медицине. Другая компания в этой области, Oxford Biomaterials, использует шелковые материалы для создания трансплантатов для нервов, хрящей и сосудистой ткани.

9. Антиаллергенные пластыри
Французская компания DBV Technologies разрабатывает технологию доставки иммунотерапии аллергии через кожный пластырь. Пластырь высвобождает аллергены с течением времени, чтобы заставить иммунную систему привыкнуть к ним и снизить чувствительность пациентов к источнику их аллергии.

Наиболее продвинутым применением пластыря является лечение аллергии на арахис у детей в возрасте от 4 до 11 лет, для которых воздействие арахиса может быть опасным для жизни. В клиническом испытании 3-й фазы 35% детей ответили на лечение, и хотя ответ был не намного выше, чем у плацебо, DBV теперь находится на пути получения одобрения для патча.

DBV Technologies ViaSkin арахисовая аллергия
Второе применение пластыря DBV предназначено для лечения аллергии на молоко. В настоящее время проводятся испытания второй фазы, в ходе которых тестируется способность пластыря снижать чувствительность детей к коровьему молоку.

10. Интерфейс мозг-компьютер
Мы все слышали о виртуальной реальности в пространстве видеоигр, но та же технология может иметь огромное значение в медицине. Швейцарская компания GTX работает над созданием мозгового имплантата, способного восстановить подвижность у парализованных людей. 

GTX использует имплантат, который записывает сигналы мозга и отправляет их на компьютер, который может декодировать сигналы и интерпретировать, какие конкретные мышцы следует стимулировать и как. Эта информация затем передается на имплантат в парализованной конечности, который посылает правильные стимулирующие сигналы мышцам.

Имплантат сочетается с долгосрочной реабилитационной программой, которая уже доказала свою эффективность у приматов, и сейчас компания работает над ее переводом на человека.


Другая швейцарская компания, Mindmaze, использует виртуальную реальность для улучшения нейрореабилитации пациентов с ограниченной подвижностью верхних конечностей после перенесенного инсульта. Лечение включает в себя серию игр и упражнений, которые выполняются с помощью устройства, которое использует 3D-отслеживание движения для захвата движений пациента. Это позволяет пациентам начать реабилитацию на ранней стадии, что является ключевым фактором для того, насколько хорошо пациент выздоравливает.