Warp-Geschwindigkeit zur Biotech-Utopie: 5 coole medizinische Fortschritte

Die Menschen leben länger als je zuvor, vor allem aufgrund von Durchbrüchen in der Medizintechnik. Interessant ist jedoch, dass viele der neuesten lebensrettenden Anwendungen über eine Technologie verfügen, die auch in unserem Alltag eingesetzt werden kann. Es sind Fortschritte wie diese, die unsere Geräte - im wahrsten Sinne des Wortes - immer näher an unser Herz bringen, ebenso wie unsere Augen, Haut und andere Organe. Das liegt daran, dass die Biotechnologie oder die Integration von Technologie in den menschlichen Körper an der Tagesordnung ist. Die Umsetzung dieser Fortschritte in andere Anwendungen ist nur eine natürliche Erweiterung der technologischen Entdeckung. Hier ein Blick auf fünf Entwicklungen, die scheinbar aus Science-Fiction stammen, sich jedoch der medizinischen Realität nähern - und darüber hinaus. (Eine weitere interessante Lektüre finden Sie unter Erstaunliche Sci-Fi-Ideen, die wahr wurden (und einige, die dies nicht taten).

Bionic Eyewear

Das Feld der Bionic Eyewear wächst rasant. Mehrere Unternehmen entwickeln und testen "intelligente" Kontaktlinsen. Forscher der University of Washington arbeiten beispielsweise an einer Linse, die den Blutzuckerspiegel von Diabetikern überwacht und nach Warnzeichen für ein Glaukom sucht.

Zusätzlich zur Überwachung verwenden diese intelligenten Objektive winzige LEDs, um digitale Informationen direkt dem Träger anzuzeigen. Dabei handelt es sich um die gleiche erweiterte Realität, die einige Smartphones verwenden, um digitale Daten auf reale Bilder zu überlagern. Das Potenzial ist leicht vorstellbar; Mit dieser Technologie können wir möglicherweise nicht nur E-Mails abrufen und Textnachrichten über unsere Kontakte lesen, sondern werden auch über wichtige Gesundheitsmerkmale wie den Blutzucker informiert. (Es klingt ein bisschen wie die nächste Dimension der Google-Brille!)

Es überrascht nicht, dass Microsoft Research mit der University of Washington zusammengearbeitet hat, um die Entwicklung dieses Produkts, das derzeit als Smart Lens bezeichnet wird, voranzutreiben. Das Unternehmen plant, diese verbesserten Objektive "sobald alles fertig ist" herauszubringen.

Selbstheilende Haut

Die Haut ist das größte Organ des menschlichen Körpers; es ist auch das belastbarste. Unsere Haut bietet eine Schutzbarriere für unsere empfindlichen inneren Komponenten. Es ist druckempfindlich und ermöglicht es uns, Empfindungen zu spüren, die von leichtesten Berührungen bis hin zu Schmerzen reichen. Daher war es sehr schwierig, die Haut zu reproduzieren, obwohl die Fähigkeit, sie synthetisch zu reproduzieren, einen Erdrutsch an Potenzial für die Medizin und viele andere Bereiche mit sich bringen würde.

Dank Forschern der Stanford University ist synthetische Ersatzhaut Realität geworden. Das Team hat ein Material aus einem speziellen Polymerkunststoff und Nickel-Nanopartikeln entwickelt, das sowohl druckempfindlich als auch flexibel ist. Es ist auch langlebig - und in der Lage, sich selbst zu heilen. Beim Testen, als das Material in zwei Hälften geschnitten und dann wieder zusammengedrückt wurde, erlangte es innerhalb der ersten Sekunden 75 Prozent seiner ursprünglichen Festigkeit. Das gespaltene Stück war nach etwa 30 Minuten zu nahezu 100 Prozent wiederhergestellt.

Eine offensichtliche Verwendung für diese Technologie sind Prothesen. Da diese synthetische Haut druckempfindlich ist und Dinge wie Händedruck und Biegen erkennen kann, eröffnet das Aufbringen der synthetischen Haut auf Prothesen die Möglichkeit, eine viel realistischere Hand-, Arm- oder Beinprothese zu erstellen. Mit dem Material könnten auch selbstheilende elektronische Geräte wie Smartphones, Tablets und Laptops hergestellt werden. (Weitere Fortschritte finden Sie unter 6 Cool Wearable Devices.)

Selbstladende interne Komponenten

Seit mehreren Jahrzehnten verlängert und verbessert der Schrittmacher das Leben von Menschen mit Herzproblemen. Einer der wenigen Nachteile dieses Geräts besteht darin, dass es zum Betrieb einen Akku benötigt. Wie alle Batterien haben die, die Herzschrittmacher betreiben, eine begrenzte Lebensdauer, was bedeutet, dass Benutzer operiert werden müssen, wenn die Batterie leer ist. Die Ingenieure des California Institute of Technology und der Princeton University haben jedoch ein Material entwickelt, mit dem möglicherweise die Notwendigkeit eines Schrittmacherbatteriewechsels beseitigt werden könnte - und vieles mehr.

Das Team bettete Silikonkautschukplatten mit keramischen Nanobändern aus Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) ein, einem hocheffizienten piezoelektrischen Material. Die resultierende Gummiplatte erzeugt Energie durch Bewegung, indem sie 80 Prozent der mechanischen Energie aufnimmt und in Elektrizität umwandelt, die von einem Schrittmacher verwendet werden kann. Bei Verwendung in Herzschrittmachern kann dieses Material die Geräte auf unbestimmte Zeit aufladen, einfach durch Atembewegungen.

Während ein kleines Blatt einen Schrittmacher antreiben kann, haben größere Blätter des Materials ein noch größeres Energiepotential. Sie könnten in Schuhe eingebettet sein und zum Aufladen von Handys beim Gehen oder Laufen verwendet werden. Sie könnten sogar die Bewegung des Aufhängungssystems eines Fahrzeugs nutzen und die Batterie geladen halten, um eine unerschöpfliche Stromversorgung für zukünftige Elektroautos bereitzustellen.

Selbstheilende Oberflächen

Die Nanotechnologie spielt eine große Rolle bei der Weiterentwicklung der Biotechnologie. Zum Beispiel haben MIT-Wissenschaftler einen nanoskaligen Klebstoff entwickelt, der auf den winzigen Haaren basiert, die die Füße von Geckos bedecken. Diese Substanz ermöglicht es diesen kleinen Echsen, an Oberflächen zu haften, aber Wissenschaftler glauben, dass sie auch zum Versiegeln von Wunden und vielleicht sogar zum Ausbessern von inneren Löchern verwendet werden können, wie sie beispielsweise durch Magengeschwüre verursacht werden. Dieses Material ist vollständig wasserdicht und kann möglicherweise auch zum Schutz elektronischer Geräte verwendet werden. (Weitere Informationen zur Nanotechnologie finden Sie unter Nanotechnologie: Die größte kleine Innovation in der Technologie.)

Der Rollstuhl der Zukunft

Wie wäre es mit einem intelligenten Rollstuhl? Ebenfalls am MIT haben Forscher einen Rollstuhl entwickelt, der Sprachbefehle entgegennimmt und etwas über seine Umgebung erfährt. Der autonome Stuhl erstellt Navigationskarten mithilfe von WLAN-Signalen. Natürlich wäre diese Art von Gerät ein großer Fortschritt für Menschen mit Behinderungen. Und hey, vielleicht führt es schließlich zu diesen Autos mit Sprachsteuerung, von denen wir alle geträumt haben.

Biotech-Durchbrüche

Die medizinischen Fortschritte entwickeln sich in erstaunlichem Tempo. Von zersetzenden Mikroben, die Ihre Zähne sauber halten, bis hin zu raketengetriebenen Armen, die Prothesen stärken, bringen uns Forscher und Ingenieure der bionischen Utopie immer näher. Natürlich braucht es Zeit, um viele dieser Fortschritte auf den Markt zu bringen. Trotzdem rückt die Wissenschaft immer näher an die Science-Fiction heran, und obwohl nicht alle Prognosen der Fiktion für die Zukunft positiv sind, scheint die Zukunft in der Medizin nicht schnell genug zu sein.