Najvažnija otkrića u medicini. Izumi u medicini. X-ray CT skener
U dvadesetom stoljeću medicina je počela koračati naprijed. Primjerice, dijabetesa više nema smrtonosna bolest tek 1922. godine, kada su inzulin otkrila dva kanadska znanstvenika. Uspjeli su dobiti ovaj hormon iz pankreasa životinja.
A 1928. godine spašeni su životi milijuna pacijenata zahvaljujući nepažnji britanskog znanstvenika Alexandera Fleminga. Jednostavno nije oprao epruvete s patogenim mikrobima. Po povratku kući u epruveti je pronašao plijesan (penicilin). Ali prošlo je još 12 godina prije nego što je dobiven čisti penicilin. Zahvaljujući ovom otkriću, opasne bolesti, poput gangrene i upale pluća, prestali su biti fatalni, a sada imamo veliki izbor antibiotika.
Sada svaki učenik zna što je DNK. No struktura DNK otkrivena je tek prije nešto više od 50 godina, 1953. godine. Od tada se intenzivno razvija takva znanost kao genetika. Strukturu DNK otkrila su dva znanstvenika: James Watson i Francis Crick. Od kartona i metala izradili su model molekule DNK. Osjećaj je bio da je princip strukture DNK isti za sve žive organizme, od bakterija do ljudi. Za ovo otkriće dobili su britanski znanstvenici Nobelova nagrada.
Danas nam se transplantacija organa ne čini nečim iz domene fantastike. No otkriće da ljudi mogu živjeti sa stranim organima došlo se tek 1954. godine. Dokazao je to američki liječnik koji je svom 23-godišnjem pacijentu presadio bubreg od brata blizanca. Za razliku od prethodnih neuspješnih eksperimenata, ovaj put bubreg je pustio korijenje: pacijent je s njim živio još 9 godina. A Murray je 1990. dobio Nobelovu nagradu za svoj pionirski rad na polju transplantacije organa.
Nakon Murrayjeve transplantacije bubrega uslijedili su pokušaji presađivanja srca. No operacija srca dugo se smatrala vrlo riskantnom. Ipak, 1967. srce mlade preminule žene transplantirano je 53-godišnjoj pacijentici koja je umirala od zatajenja srca. Pacijent je tada živio samo 18 dana, a danas sa donorskim srcem možete živjeti dugi niz godina.
Sada je nemoguće zamisliti posjet liječniku bez ultrazvuka. Vjerojatno ne postoji niti jedna osoba koja barem jednom u životu ne bi morala napraviti ultrazvuk. Ali ovo je uređaj koji vam omogućuje dijagnosticiranje bolesti unutarnji organi na najviše rani stadiji, izumljen je ne tako davno, 1955. godine. A već 70-ih godina uređaj je stekao najveću popularnost, budući da je bio sigurna, bezbolna i visoko informativna metoda istraživanja. A što još treba pacijentu i liječniku! Princip rada ultrazvuka je jednostavan: val prolazi kroz tkiva našeg tijela, a njegov odjek, pretvoren u električne impulse, prikazuje se na monitoru.
Godine 1978. tisuće parovi koji ne mogu imati djecu dobili su nadu. Činjenica je da je 1978. godine rođena djevojčica o kojoj je cijeli svijet saznao. Zvala se Louise Brown i bila je prva beba iz epruvete, odnosno do začeća je došlo izvan majčinog tijela. Britanski znanstvenici u laboratoriju su oplodili majčinu jajnu stanicu spermom, a zatim je smjestili u majčinu maternicu. Danas, zahvaljujući metodama umjetne oplodnje, tisuće neplodnih parova mogu imati djecu.
U prva dva desetljeća 21. stoljeća znanost je obogaćena nizom otkrića koja dugoročno mogu značajno utjecati na kvalitetu života svake osobe. Što vrijedi samo dobivanje matičnih stanica iz kože odrasle osobe, što omogućuje uzgoj potrebnih organa bez upotrebe embrionalnih stanica!
Temeljno otkriće gravitacijski valovi daje čovječanstvu nadu za putovanje između zvijezda, a od novog materijala grafena uskoro će se proizvoditi baterije super kapaciteta. Ipak, prvo: u ocjeni ispod pokušali smo sistematizirati najvažnija znanstvena otkrića 21. stoljeća u smislu njihovog značaja za čovječanstvo.
TOP 10 najznačajnijih znanstvenih otkrića XXI stoljeća
10. BIONIKA. Dizajnirane bioproteze kontrolirane snagom misli
Nedavno su izgubljeni udovi zamijenjeni plastičnim lutkama ili čak udicama. U posljednja dva desetljeća znanost je napravila veliki korak u stvaranju bioproteza kojima se može upravljati snagom misli, pa čak i prenijeti osjete s umjetnih prstiju u mozak. Engleska tvrtka RSLSteeper 2010. godine predstavila je bioprotetičku ruku, kojom osoba može ključem otvoriti vrata, razbiti jaja u tavu, podići novac s bankomata, pa čak i držati plastičnu čašu.
Jednokratnu čašu lako je zgnječiti pretjeranom silom, no znanstvenici su postigli da se sila stiskanja prstiju može mijenjati. Kontrolni signali za to uzimaju se iz prsnih mišića tijela.
Druga tvrtka, Bebionic, 2016. napravila je bioničku protetičku šaku za invalida Nigela Acklanda, kojom se ne može upravljati samo snagom misli. Uz to, proizvod je opremljen senzorima osjetljivosti koji su povezani sa živčanim završecima batrljka. Time se postiže Povratne informacije kako bi bolesnik osjetio dodir i toplinu. Zasad su bioproteze prilično skupe, no zahvaljujući razvoju 3D printanja predviđa se njihova šira dostupnost u skoroj budućnosti.
9. BIOTEHNOLOGIJE. Stvorena prva svjetska sintetička bakterijska stanica
Godine 2010. tim znanstvenika pod vodstvom Craiga Ventera postigao je napredak u ambicioznom projektu stvaranja ni manje ni više nego novog života. Biolozi su uzeli genom bakterije Mycoplasma genitalium i sustavno, jedan po jedan, uklanjali gene iz njega kako bi utvrdili minimalni set neophodan za život. Ispostavilo se da bi trebao uključivati 382 gena koji čine, takoreći, osnovu života. Nakon toga su znanstvenici već "od nule" napravili umjetni genom, koji je transplantiran u stanicu bakterije Mycoplasma capricolum, iz koje su prethodno uklonjeni njezini vlastiti DNK kompleksi.
Umjetna stanica, koja je čak dobila i svoje ime - Cynthia, pokazala se održivom i počela se aktivno dijeliti.
Ovaj uspjeh otvara goleme mogućnosti biotehnolozima za stvaranje mnogo složenijih organizama sa zadanim parametrima. Već se konstruiraju umjetne stanice koje mogu proizvoditi cjepiva, pa čak i gorivo za automobile, a u budućnosti se biolozi nadaju stvoriti bakteriju koja bi apsorbirala ugljični dioksid. Takav bi mikroorganizam mogao pomoći u uklanjanju efekta staklenika na Zemlji, kao i teraformiranju Marsa i Venere.
Ovako izgleda prva proliferirajuća umjetna stanica Cynthia na svijetu pod elektronskim mikroskopom
8. ASTROFIZIKA. Otkrio planet Eris i vodu na Marsu
Dva “svemirska” nalazišta mogu se pripisati najvećim otkrićima 21. stoljeća. Godine 2005. grupa američkih astronoma sa zvjezdarnice Gemini, sveučilišta Yale i Kalifornije otkrila je nebesko tijelo koje se kretalo izvan orbite Plutona. Daljnje studije su pokazale da je mali planet, nazvan Eris, samo malo inferioran u veličini od Plutona. Godine 2006. ovo je nebesko tijelo fotografirao orbitalni teleskop Hubble, otkrivši prilično velik satelit koji se okreće oko njega, nazvan Dysnomia. Pretpostavlja se da je Eris po fizičkim karakteristikama slična Plutonu, a njegova je površina najvjerojatnije prekrivena svijetlo bijelim ledom, budući da je albedo (refleksivnost) planetoida drugi nakon Saturnovog mjeseca Encelada.
Drugo najveće otkriće 21. stoljeća u istraživanju Sunčev sustav je otkriće vode na Marsu. Još 2002. godine orbiter Odyssey otkrio je znakove vodenog leda ispod površine planeta. Godine 2005. europski aparat "Mars-Express" snimio je kratere s jasnim tragovima vodenih tokova, a američka sonda "Phoenix" konačno je odagnala sumnje. Godine 2008. sletio je u blizinu Sjevernog pola iu jednom od svojih eksperimenata uspješno izolirao vodu iz tla Marsa. Zajamčena prisutnost vlage na Crvenom planetu uklanja glavno ograničenje za njegovu kolonizaciju. Amerika planira lansirati misiju s ljudskom posadom na Mars već 2030-ih godina, a Rusija za tu svrhu razvija i nuklearni motor.
7. NEUROLOGIJA. Po prvi put snimljena i prepisana sjećanja u mozgu
Istraživači sa Sveučilišta u Massachusettsu uspjeli su 2014. u pamćenje pokusnih miševa usaditi lažna sjećanja. Imali su ugrađene optičke žice u glave, povezane s područjima mozga odgovornima za formiranje pamćenja. Prema njima, znanstvenici su davali laserske signale koji su djelovali na određene dijelove neurona. Kao rezultat toga, bilo je moguće postići i brisanje nekih sjećanja miševa i formiranje lažnih. Na primjer, glodavci su zaboravili da su u određenom dijelu kaveza nekoć imali ugodne susrete sa ženkama i više nisu tražili tamo. U isto vrijeme, znanstvenici su uspjeli stvoriti nova sjećanja da je "opasni" odjeljak kaveza zapravo atraktivan i da su miševi pokušali biti tamo.
Na prvi pogled ovi rezultati izgledaju kao dječja igra, pa čak i sa sumnjivim etičkim prizvukom. U međuvremenu, neurofiziolozi su uspjeli u glavnoj stvari - pronaći dijelove mozga odgovorne za pamćenje (hipokampus i prefrontalni korteks) i stvoriti, iako još uvijek primitivne, metode utjecaja na njih. To daje široke izglede za poboljšanje načina utjecaja na mozak, au budućnosti će omogućiti liječenje fobija i mentalnih poremećaja. Moguće je da će već u dogledno vrijeme biti moguće izraditi uređaje za skupni prijenos podataka ljudski mozak za brzo učenje znanosti koje zahtijevaju pamćenje velike količine podataka, primjerice, bit će moguće u čim prije ovladati stranim jezikom.
6. FIZIKA. Otkriven Higgsov bozon ili 'Božja čestica'
U srpnju 2012. dogodilo se otkriće za koje je potrošeno 6 milijardi dolara uloženih u izgradnju Velikog hadronskog sudarača (CERN) u blizini Ženeve. Znanstvenici su otkrili tzv. "božja čestica", čije je postojanje još 60-ih godina predvidio britanski fizičar Peter Higgs. Po njemu je dobila ime. Zahvaljujući eksperimentalnom dokazu postojanja Higgsovog bozona, fundamentalna je fizika dobila posljednju kariku koja nedostaje za konstruiranje prenormalizable kvantne teorije polja. Ova teorija je nastavak klasične kvantne mehanike, ali kvalitativno mijenja pogled na sliku mikrokozmosa i Svemira u cjelini.
Praktični značaj otkrića Higgsovog bozona je u tome što znanstvenici otvaraju perspektivu razvoja antigravitacije i razvoja motora koji ne zahtijevaju energiju za rad.
Za to vam treba "baš ništa" - naučiti kako čistiti tzv. Higgsovo polje, koje veže elementarne čestice, sprječavajući ih da se razlete. U tom će slučaju masa objekta s neutraliziranim poljem biti jednaka nuli, što znači da više neće sudjelovati u gravitacijskoj interakciji. Naravno, takva su otkrića stvar vrlo daleke budućnosti.
5. ZNANOST O MATERIJALU. Stvoren ultra-čvrsti materijal grafen
Grafen je materijal jedinstven po čvrstoći i mnogim drugim svojstvima, koji su prvi dobili ruski fizičari (koji rade u Britaniji) Konstantin Novoselov i Andrey Geim 2004. Šest godina kasnije znanstvenici su za to dobili Nobelovu nagradu, a danas je grafen aktivno istražen i već korišten u nekim proizvodima. Neobičnost materijala leži u nekoliko njegovih značajki. Prvo, to je drugi najizdržljiviji (nakon karabina) trenutno poznatih materijala. Drugo, grafen je izvrstan vodič, koji se može koristiti za postizanje jedinstvenih elektroničkih učinaka. Treće, materijal ima najveću toplinsku vodljivost, što mu opet omogućuje upotrebu u poluvodičkoj elektronici bez straha od pregrijavanja.
Posebne nade polažu se u grafen u smislu njegove upotrebe u baterijama velikog kapaciteta, kojih toliko nedostaje u električnim vozilima.
Godine 2017. Samsung je predstavio jednu od prvih baterija na bazi grafena s kapacitetom 45% većim od usporedivog litij-ionskog pandana. Ali što je najvažnije, nova baterija je napunjena i puni se 5 puta brže nego inače. Važno je napomenuti da ne govorimo o potpuno grafenu, već o hibridnoj bateriji, gdje se inovativni materijal koristi kao pomoćni. Ako, točnije, kada programeri naprave potpuno grafensku bateriju, to će postati prava revolucija u energetskom sektoru. Glavni problem u širokoj upotrebi grafena je visoka cijena njegovog dobivanja i nedostaci u tehnologijama koje još ne omogućuju dobivanje apsolutno homogenog materijala. No, već sada je broj prijava za patente koji koriste grafen premašio 50 tisuća, pa nema sumnje da će u dogledno vrijeme neobičan materijal značajno utjecati na kvalitetu života ljudi.
4. BIOLOGIJA. Matične stanice dobivene ne iz embrija, već iz zrelog tkiva
Godine 2012. Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu dobili su engleski biolog John Gurdon i njegov japanski kolega Shin Yamanaka. Napravili su pravu senzaciju među biotehnolozima, stvorivši matične stanice od običnih stanica, tj. sposobni formirati bilo koje organe. Da bi to učinili, znanstvenici su uveli samo 4 gena u stanice vezivnog tkiva miša, a kao rezultat toga fibroblasti su se pretvorili u nezrele matične stanice sa svim svojstvima embrionalnih. Od takvog materijala može se uzgojiti bilo koji organ – od jetre do srca.
Dakle, istraživači su ne samo teoretski, već i praktično dokazali reverzibilnost specijalizacije stanica, koja se ne može precijeniti.
Donedavno se vjerovalo da se matične stanice mogu dobiti samo iz embrija ili krvi pupkovine. Prvi je etički upitan, a drugi je prisiljavao ljude (uglavnom imućne) da odmah nakon rođenja djeteta pohranjuju matične stanice kako bi ih ono u budućnosti koristilo za liječenje. Otkriće fiziologa uklonilo je ta ograničenja i sada svaka osoba (barem teoretski) ima pristup liječenju matičnim stanicama i kloniranju organa koji sadrže tjelesnu "nativnu" DNK.
3. ASTROFIZIKA. Dokazano je postojanje gravitacijskih valova
Otkriće gravitacijskih valova smatra se najvećim znanstvenim postignućem 2016. godine, a možda i cijelog drugog desetljeća 21. stoljeća. Godine 2017. njihovi su otkrivači - Rainer Weiss, Barry Barish i Kip Thorne dobili Nobelovu nagradu za fiziku. Uz pomoć dviju interferometrijskih opservatorija LIGO i VIRGO smještenih u SAD-u i Italiji, znanstvenici su uspjeli fiksirati gravitacijske valove nastale kao rezultat spajanja dviju crnih rupa na udaljenosti od 1,3 milijarde svjetlosnih godina od Sunca.
Tako su istraživači eksperimentalno potvrdili pouzdanost Einsteinove Opće teorije relativnosti, koja je početkom 20. stoljeća (na razini teorije) predvidjela prisutnost gravitacijskih valova.
Nakon toga, LIGO i VIRGO zabilježili su još dva gravitacijska izbijanja od sudara neutronskih zvijezda. Izuzetna vrijednost otkrića leži u potvrdi zakrivljenosti prostor-vremena pod utjecajem masivnih objekata. To znači da svemirski brod putuje kroz "nulti prostor" i da su "hiperprijelazi" koje su pisci znanstvene fantastike opisivali tisuće puta sasvim mogući, iako su perspektiva daleke budućnosti. Vjerojatno nije slučajno da je jedan od otkrivača gravitacijskih valova, Kip Thorne, objavio knjigu koja se temelji na njegovim istraživanjima, Interstellar. Znanost iza kulisa”, čiji naslov odjekuje poznatim filmom.
Tako nešto, prema Einsteinu, izgleda kao prostor-vrijeme u blizini Sunca, zakrivljeno pod utjecajem masivne zvijezde. Ovaj obrazac je sada eksperimentalno dokazan.
2. FIZIKA. Proveo uspješne pokuse kvantne teleportacije velikog dometa
Kvantna teleportacija ne znači kretanje fizičkih objekata, već prijenos informacija o stanju elementarne čestice ili atoma. Najvažnija točka tu je distanca – sve do početka XXI stoljeća takva se veza mogla osigurati samo na razini mikrokozmosa. Prijelomna godina bila je 2009., kada su znanstvenici sa Sveučilišta u Marylandu uspjeli prenijeti kvantno stanje iterbijeva iona na 1 metar. Zatim su inicijativu u ovom smjeru istraživanja čvrsto presreli kineski znanstvenici.
Najprije su uspjeli osigurati kvantnu komunikaciju na udaljenosti od 120 km, a 2017. izveli su prvu svemirsku kvantnu teleportaciju sa satelita Mo-Tzu u tri zemaljska laboratorija, udaljena 1203 km.
Takav znanstveni i tehnološki skok omogućit će u bliskoj budućnosti stvaranje apsolutno sigurnih komunikacijskih linija koje čak ni teoretski ne mogu hakirati hakeri. U okruženju u kojem se financijski, poslovni i privatni život sve više seli na internet, linije temeljene na kvantnoj teleportaciji obećavaju biti pravi lijek za sve u području informacijske sigurnosti. Osim toga, na temelju ove komunikacijske metode razvijaju se ultrabrza računala koja će u budućnosti zamijeniti postojeća.
1. KIBERNETIKA. Stvorio robota s biološkim mozgom
Godine 2008. znanstvenici iz Engleske stvorili su, možda, prvog kiborga na svijetu - polumrtvog robota s mozgom koji se temelji na 300.000 neurona štakora. Izolirani su iz embrija glodavaca, odvojeni pomoću posebnog enzima i stavljeni u hranjivu otopinu na ploču od 8 cm.Na nastali kvazi-mozak znanstvenici su pričvrstili 60 elektroda koje čitaju signale s neurona i prenose ih u elektronički sklop. Oni također služe za isporuku signala u mozak. Prvi robot s biološkim mozgom dobio je svoje ime - Gordon, bio je opremljen platformom za kretanje i ultrazvučnim senzorom koji je skenirao područje tijekom vožnje. Signali iz njega idu u mozak, a impulsi i povratne informacije koje tamo nastaju kontroliraju pokret.
Istraživači su uspjeli postići Gordonovu sposobnost učenja, budući da neuroni imaju pamćenje. Nakon što se samo jednom naslonio na prepreku, robot u 80% slučajeva više ne putuje neuspješnom rutom. Pritom, kako kažu znanstvenici, Gordonom se ne upravlja izvana, već se kontrolira isključivo siva tvar naslijeđen od štakora. Tako su Britanci poduzeli prvi korak prema stvaranju punopravnih kiborga koji se ne temelje na desecima tisuća, već na milijardama neurona, što će se najvjerojatnije dogoditi prije kraja ovog stoljeća.
Pogledajte video o najvažnijim znanstvenim otkrićima 21. stoljeća na
Nevjerojatne činjenice
Ljudsko zdravlje izravno je povezano sa svakim od nas.
Fondovi masovni mediji ima mnogo priča o našem zdravlju i tijelu, počevši od stvaranja novog lijekovi i završavajući otkrićima jedinstvenih kirurških tehnika koje daju nadu osobama s invaliditetom.
Ispod su najnovija postignuća. moderna medicina.
Najnoviji napredak u medicini
10 znanstvenika je identificiralo novi dio tijela
Još 1879. francuski kirurg po imenu Paul Segond opisao je u jednoj od svojih studija "biserno, otporno vlaknasto tkivo" koje se proteže duž ligamenata u koljenu osobe.
Ova je studija sigurno zaboravljena sve do 2013. godine, kada su znanstvenici otkrili anterolateralni ligament, ligament koljena, koja je često oštećena ozljedama i drugim problemima.
S obzirom na to koliko se često skenira ljudsko koljeno, do otkrića je došlo vrlo kasno. Opisano je u časopisu "Anatomy" i objavljeno na internetu u kolovozu 2013.
9. Sučelje mozak-računalo
Znanstvenici koji rade na Korejskom sveučilištu i Tehnološko sveučilište Njemačka, razvili su novo sučelje koje korisniku omogućuje da kontroliraju egzoskelet donjih ekstremiteta.
Djeluje tako da dekodira specifične moždane signale. Rezultati studije objavljeni su u kolovozu 2015. u časopisu Neural Engineering.
Sudionici eksperimenta nosili su pokrivalo za glavu s elektroencefalogramom i kontrolirali egzoskelet jednostavno gledajući u jednu od pet LED dioda instaliranih na sučelju. To je natjeralo egzoskelet da se pomakne naprijed, okrene desno ili lijevo i sjedi ili stoji.
Do sada je sustav testiran samo na zdravim dobrovoljcima, no nadamo se da bi se s vremenom mogao koristiti za pomoć osobama s invaliditetom.
Koautor studije Klaus Muller objasnio je da "Ljudi s ALS-om ili ozljedama leđne moždine često imaju poteškoća u komunikaciji i kontroli svojih udova; dešifriranje njihovih moždanih signala takvim sustavom nudi rješenje za oba problema."
Dostignuća znanosti u medicini
Source 8A uređaj koji može pokretati paralizirani ud umom
Godine 2010. Ian Burkhart ostao je paraliziran kada je slomio vrat u nesreći na bazenu. Godine 2013., zahvaljujući zajedničkom naporu između Sveučilišta Ohio State i Battellea, čovjek je postao prva osoba na svijetu koja sada može zaobići svoj leđna moždina i pomaknite ud samo snagom misli.
Proboj je došao upotrebom nove vrste elektroničke premosnice živaca, uređaja veličine graška koji ugrađen u ljudski motorni korteks.
Čip tumači moždane signale i prenosi ih na računalo. Računalo čita signale i šalje ih u poseban rukav koji nosi pacijent. Na ovaj način, aktiviraju se pravi mišići.
Cijeli proces traje djelić sekunde. No, za takav rezultat momčad se morala dobro pomučiti. Inženjerski tim prvo je otkrio točan redoslijed elektroda koje su omogućile Burkhartu da pomiče ruku.
Zatim je muškarac morao proći nekoliko mjeseci terapije za obnavljanje atrofiranih mišića. Krajnji rezultat je da on sada jest može rotirati ruku, stisnuti je u šaku, a također odrediti dodirom što je ispred njega.
7. Bakterija koja se hrani nikotinom i pomaže pušačima da prestanu s tom navikom
Prestanak pušenja izuzetno je težak zadatak. Svatko tko je to pokušao učiniti potvrdit će rečeno. Gotovo 80 posto onih koji su to pokušali uz pomoć farmaceutskih pripravaka nisu uspjeli.
U 2015. znanstvenici sa Scripps Research Institute daju novu nadu onima koji žele prestati. Uspjeli su identificirati bakterijski enzim koji jede nikotin prije nego što uopće stigne do mozga.
Enzim pripada bakteriji Pseudomonas putida. Ovaj enzim nije najnovije otkriće međutim, tek je nedavno uspješno razvijen u laboratoriju.
Istraživači planiraju koristiti ovaj enzim za stvaranje novi načini prestanka pušenja. Blokirajući nikotin prije nego što dođe do mozga i potakne proizvodnju dopamina, nadaju se da mogu obeshrabriti pušača da stavi cigaretu u usta.
Da bi bila učinkovita, svaka terapija mora biti dovoljno stabilna bez izazivanja dodatnih problema tijekom aktivnosti. Enzim koji se trenutno proizvodi u laboratoriju Ponaša se stabilno više od 3 tjedna dok je u puferskoj otopini.
Testovi koji su uključivali laboratorijske miševe pokazali su da nema nuspojave. Znanstvenici su svoja otkrića objavili na internetu u izdanju Američkog kemijskog društva za kolovoz.
6. Univerzalno cjepivo protiv gripe
Peptidi su kratki lanci aminokiselina koji postoje u staničnoj strukturi. Djeluju kao glavni gradivni blok za proteine. Godine 2012. znanstvenici koji rade na Sveučilištu Southampton, Sveučilištu Oxford i Retroskin Virology Laboratory, uspjeli su identificirati novi skup peptida pronađenih u virusu influence.
To bi moglo dovesti do univerzalnog cjepiva protiv svih sojeva virusa. Rezultati su objavljeni u časopisu Nature Medicine.
U slučaju gripe, peptidi na vanjskoj površini virusa vrlo brzo mutiraju, čineći ih gotovo nedostupnima cjepivima i lijekovima. Novootkriveni peptidi žive u unutarnjoj strukturi stanice i prilično sporo mutiraju.
Štoviše, ove unutarnje strukture mogu se naći u svakom soju influence, od klasične do ptičje. Za razvoj modernog cjepiva protiv gripe potrebno je oko šest mjeseci, ali ne osigurava dugotrajni imunitet.
Ipak, moguće je, usmjerivši napore na rad unutarnjih peptida, stvoriti univerzalno cjepivo koje pružit će dugoročnu zaštitu.
Gripa je virusna bolest gornjih dišnih putova koja zahvaća nos, grlo i pluća. Može biti smrtonosno, osobito ako je zaraženo dijete ili starija osoba.
Sojevi gripe bili su odgovorni za nekoliko pandemija kroz povijest, a najgora je bila pandemija iz 1918. godine. Nitko sa sigurnošću ne zna koliko je ljudi umrlo od ove bolesti, ali neke procjene govore o 30-50 milijuna diljem svijeta.
Najnovija medicinska dostignuća
5. Moguće liječenje Parkinsonova bolest
Godine 2014. znanstvenici su uzeli umjetne, ali potpuno funkcionalne ljudske neurone i uspješno ih usadili u mozgove miševa. Neuroni imaju potencijal da liječenje pa čak i liječenje bolesti kao što je Parkinsonova bolest.
Neurone je stvorio tim stručnjaka s Instituta Max Planck, Sveučilišne bolnice Münster i Sveučilišta u Bielefeldu. Znanstvenici su stvorili stabilno neuralno tkivo od neurona reprogramiranih iz stanica kože.
Drugim riječima, inducirali su neuralne matične stanice. Ovo je metoda koja povećava kompatibilnost novih neurona. Nakon šest mjeseci, miševi nisu razvili nikakve nuspojave, a implantirani neuroni savršeno su se integrirali u njihov mozak.
Glodavci su pokazali normalnu moždanu aktivnost koja je rezultirala stvaranjem novih sinapsi.
Nova tehnika ima potencijal dati neuroznanstvenicima mogućnost da zamijene bolesne, oštećene neurone zdravim stanicama koje bi se jednog dana mogle boriti protiv Parkinsonove bolesti. Zbog toga umiru neuroni koji opskrbljuju dopaminom.
Do danas ne postoji lijek za ovu bolest, ali simptomi su izlječivi. Bolest se obično razvija kod ljudi u dobi od 50-60 godina. Istodobno, mišići postaju rigidni, dolazi do promjena u govoru, mijenja se hod i javlja se drhtavica.
4. Prvo bioničko oko na svijetu
Retinitis pigmentosa najčešća je nasljedna bolest oka. Dovodi do djelomičnog gubitka vida, a često i do potpunog sljepila. Rani simptomi uključuju gubitak noćnog vida i poteškoće s perifernim vidom.
Godine 2013. stvoren je sustav retinalne proteze Argus II, prvo bioničko oko na svijetu dizajnirano za liječenje uznapredovalog retinitis pigmentosa.
Sustav Argus II je par vanjskih stakala opremljenih kamerom. Slike se pretvaraju u električne impulse koji se prenose na elektrode ugrađene u pacijentovu mrežnicu.
Te slike mozak percipira kao svjetlosne uzorke. Osoba uči tumačiti te obrasce, postupno vraćajući vizualnu percepciju.
Sustav Argus II trenutno je dostupan samo u SAD-u i Kanadi, ali postoje planovi za njegovo širenje u cijelom svijetu.
Novi napredak u medicini
3. Lijek protiv bolova koji djeluje samo sa svjetlom
Jaka bol tradicionalno se liječi opioidima. Glavni je nedostatak to što mnogi od ovih lijekova mogu izazvati ovisnost, pa je mogućnost zlouporabe golema.
Što kada bi znanstvenici mogli zaustaviti bol koristeći samo svjetlo?
U travnju 2015. neuroznanstvenici s Medicinskog fakulteta Sveučilišta Washington u St. Louisu objavili su da su uspjeli.
Povezivanjem proteina osjetljivog na svjetlo s opioidnim receptorima u epruveti, uspjeli su aktivirati opioidne receptore na isti način na koji to čine opijati, ali samo uz pomoć svjetla.
Nadamo se da stručnjaci mogu razviti načine za korištenje svjetla za ublažavanje boli dok koriste lijekove s manje nuspojava. Prema istraživanju Edwarda R. Siude, vjerojatno bi uz više eksperimentiranja svjetlo moglo u potpunosti zamijeniti lijekove.
Kako bi testirali novi receptor, LED čip veličine ljudske dlake implantiran je u mozak miša, koji je zatim povezan s receptorom. Miševi su stavljeni u komoru gdje su njihovi receptori stimulirani da otpuštaju dopamin.
Ako su miševi napustili određeno područje, svjetlo se gasi i stimulacija se zaustavlja. Glodavci su se brzo vratili na svoje mjesto.
2. Umjetni ribosomi
Ribosom je molekularni stroj sastavljen od dvije podjedinice koje koriste aminokiseline iz stanica za stvaranje proteina.
Svaka od podjedinica ribosoma sintetizira se u staničnoj jezgri i zatim se izvozi u citoplazmu.
Godine 2015. istraživači Alexander Mankin i Michael Jewett stvorio je prvi umjetni ribosom na svijetu. Zahvaljujući tome, čovječanstvo ima priliku saznati nove detalje o radu ovog molekularnog stroja.
Najvažnija otkrića u povijesti medicine
1. Anatomija čovjeka (1538.)
Andreas Vesalius analizira ljudska tijela na temelju autopsija, iznosi detaljne informacije o ljudskoj anatomiji i opovrgava razna tumačenja na ovu temu. Vesalius vjeruje da je razumijevanje anatomije ključno za izvođenje operacija, pa analizira ljudske leševe (što je neobično za to vrijeme).
Njegovi anatomski dijagrami cirkulacijskog i živčani sustavi, napisan kao standard za pomoć njegovim studentima, kopiraju se toliko često da ih je prisiljen objaviti kako bi zaštitio njihovu autentičnost. Godine 1543. objavio je De Humani Corporis Fabrica, što je označilo rođenje znanosti anatomije.
2. Tiraž (1628.)
William Harvey otkriva da krv cirkulira cijelim tijelom i imenuje srce kao organ odgovoran za cirkulaciju krvi. Njegovo pionirsko djelo, anatomska skica rada srca i krvotoka kod životinja, objavljeno 1628. godine, predstavljalo je osnovu moderne fiziologije.
3. Krvne grupe (1902.)
Kaprl Landsteiner
Austrijski biolog Karl Landsteiner i njegova grupa otkrivaju četiri ljudske krvne grupe i razvijaju sustav klasifikacije. Poznavanje različitih vrsta krvi ključno je za provođenje sigurne transfuzije krvi, što je danas uobičajena praksa.
4. Anestezija (1842.-1846.)
Neki su znanstvenici otkrili da se određene kemikalije mogu koristiti kao anestetici, omogućujući da se operacija izvede bez boli. Prvi pokusi s anesteticima - dušikovim oksidulom (smijalni plin) i sumpornim eterom - počeli su se koristiti u 19. stoljeću, uglavnom od strane stomatologa.
5. X-zrake (1895.)
Wilhelm Roentgen slučajno otkriva X-zrake dok je eksperimentirao s emisijom katodnih zraka (izbacivanje elektrona). Primjećuje da zrake mogu proći kroz neprozirni crni papir omotan oko katodne cijevi. To dovodi do sjaja cvijeća koje se nalazi na susjednom stolu. Njegovo otkriće bilo je revolucija u fizici i medicini, donijevši mu prvu Nobelovu nagradu za fiziku 1901. godine.
6. Teorija klica (1800.)
Francuski kemičar Louis Pasteur vjeruje da su neki mikrobi uzročnici bolesti. Istodobno, podrijetlo bolesti poput kolere, antraksa i bjesnoće ostaje misterij. Pasteur formulira teoriju klica, sugerirajući da ove bolesti, kao i mnoge druge, uzrokuju odgovarajuće bakterije. Pasteura nazivaju "ocem bakteriologije" jer je njegov rad bio preteča novih znanstvenih istraživanja.
7. Vitamini (rani 1900-ti)
Frederick Hopkins i drugi otkrili su da su određene bolesti uzrokovane nedostatkom određenih hranjivih tvari, koje su kasnije nazvane vitaminima. U eksperimentima s prehranom na laboratorijskim životinjama, Hopkins dokazuje da su ti "pomoćni čimbenici prehrane" ključni za zdravlje.
Obrazovanje je jedan od temelja ljudskog razvoja. Samo zahvaljujući činjenici da je čovječanstvo s koljena na koljeno prenosilo svoje empirijsko znanje, trenutno možemo uživati u blagodatima civilizacije, živjeti u određenom blagostanju i bez uništavanja rasnih i plemenskih ratova za pristup resursima egzistencije.
Obrazovanje je prodrlo i u sferu Interneta. Jedan od edukativnih projekata nazvan je Otrok.
=============================================================================
8. Penicilin (1920-1930-e)
Alexander Fleming otkrio je penicilin. Howard Flory i Ernst Boris izolirali su ga u čistom obliku, stvarajući antibiotik.
Flemingovo otkriće dogodilo se sasvim slučajno, primijetio je da plijesan ubija određenu vrstu bakterija u petrijevoj zdjelici koja je upravo ležala u sudoperu laboratorija. Fleming izdvaja primjerak i naziva ga Penicillium notatum. U sljedećim pokusima Howard Flory i Ernst Boris potvrdili su liječenje miševa s bakterijskim infekcijama penicilinom.
9. Preparati sumpora (1930.)
Gerhard Domagk otkriva da je prontosil, narančasto-crvena boja, učinkovit u liječenju infekcija uzrokovanih uobičajenom bakterijom streptokokom. Ovo otkriće utire put sintezi kemoterapijskih lijekova (ili "čudesnih lijekova"), a posebice proizvodnji sulfanilamidnih lijekova.
10. Cijepljenje (1796.)
Edward Jenner, engleski liječnik, daje prvo cijepljenje protiv velikih boginja nakon što je utvrdio da cijepljenje protiv kravljih boginja stvara imunitet. Jenner je formulirao svoju teoriju nakon što je primijetio da pacijenti koji su radili sa stokom i došli u kontakt s kravom nisu dobili velike boginje tijekom epidemije 1788. godine.
11. Inzulin (1920.)
Frederick Banting i njegovi kolege otkrili su hormon inzulin koji pomaže uravnotežiti razinu šećera u krvi kod pacijenata dijabetes i omogućuje im normalan život. Prije otkrića inzulina bilo je nemoguće spasiti dijabetičare.
12. Otkriće onkogena (1975.)
13. Otkriće ljudskog retrovirusa HIV (1980.)
Znanstvenici Robert Gallo i Luc Montagnier zasebno su otkrili novi retrovirus, kasnije nazvan HIV (virus humane imunodeficijencije), i klasificirali ga kao uzročnika AIDS-a (sindroma stečene imunodeficijencije).
1. Prosječni životni vijek u 2018. je 72,7 godina. Tijekom proteklog desetljeća ta je brojka porasla za gotovo 5 godina (u 2008. prosječni životni vijek u Rusiji bio je 67,85 godina).
2. Smrtnost dojenčadi u 2018. iznosila je 5,5 na 1000 živorođene djece. U 2008. godini ta je brojka iznosila 8,5 slučajeva. Tako se u zadnjih 10 godina smanjio za otprilike 35%. Stručnjaci to pripisuju povećanoj pristupačnosti medicinska pomoć te otvaranje novih perinatalnih centara u regijama Rusije.
3. Oko 1 milijun pacijenata dobit će medicinsku skrb visoke tehnologije u 2018. Prije deset godina takvih je pacijenata bilo samo 60.000 godišnje. To se objašnjava činjenicom da se samo u posljednjih pet godina mreža zdravstvenih ustanova koje pružaju takvu pomoć utrostručila.
4. Smrtnost od kardiovaskularnih bolesti dosegla je najnižu razinu u posljednjih 10 godina. Sada bolesti srca i krvnih žila čine 48% ukupnog udjela smrti. U 2008. godini ta je brojka iznosila 58%.
5. Potrošnja za zdravstvo u 2018. iznosit će 479,7 milijardi rubalja. A u sljedeće tri godine ta će se brojka povećati za još 100 milijardi rubalja. U 2008. godini na zdravstvo je potrošeno 278,2 milijarde rubalja.
Nove tehnologije
6. Projekt „Elektronički zdravstveni karton“ uzima sve više maha. Danas uspješno posluje u 34 regije Rusije. Ovaj sustav dopušta različite medicinske ustanove dijeliti podatke o pacijentima. Takva se kartica ne može izgubiti - svi podaci pohranjeni su na elektroničkim medijima.
7. Zakonodavci su 2018. legalizirali online konzultacije liječnika, čime je povećana dostupnost medicinske skrbi. Zahvaljujući novom zakonu pacijenti mogu na daljinu kontaktirati liječnika i dobiti preporuke putem interneta.
8. Sve više kirurških operacija izvodi se uz pomoć robota. Samo u moskovskim bolnicama radi 16 robota. Korištenje robota omogućuje izrezivanje nakita na vrlo maloj površini, povećanje objekta zahvata za desetke puta, štoviše, za razliku od živog čovjeka, robot se ne umara i ne griješi. Međutim, to ne znači da možete bez kirurga, jer samo osoba može upravljati robotom.
9. Biočipovi za brzu dijagnozu raka razvijeni su u nekoliko znanstvenih institucija u Rusiji odjednom. Nova tehnologija može značajno smanjiti vrijeme analize. Za postavljanje dijagnoze pomoću biočipa potrebno je samo nekoliko sati.
10. U tijeku je rad na području proučavanja i primjene matičnih stanica. Tako su 2018. ruski znanstvenici stvorili stanice koje proizvode inzulin i koje se mogu boriti protiv dijabetesa. Jedinstvene stanice uzgajaju se u laboratorijima iz matičnih stanica drugačiji tip. Nakon toga se njima nadomješta tkivo gušterače oštećeno dijabetesom. Ruski stručnjaci već su naučili kako stvoriti ekvivalente ljudskih organa i sustava od autolognih (uzetih od pacijenta) stanica. Dakle, već je stvorena autologna uretra i elementi hrskavičnog tkiva.
Jedinstvene operacije
11. Pacijentu je izrasla nova jetra. Godine 2018. liječnici bolnice Botkin izveli su složenu operaciju na jetri onkološkog bolesnika. Bolesnikova jetra bila je gotovo potpuno zahvaćena metastazama. Manje od 20% stanica ostalo je zdravo, što nije dovoljno za život. Liječnici su odlučili izgraditi zdravi dio jetre. U dio jetre zahvaćen tumorom ubrizgan je poseban lijek koji je zalijepio krvne žile. To je zaustavilo rast tumora. I mjesec i pol dana krv je hranila samo zdravi režanj jetre, zahvaljujući čemu je narastao do željene veličine. Kirurzi su uspješno odstranili zahvaćeni dio jetre i danas, prema istraživanjima, u tijelu više nema stanica raka. Bolest je pobijeđena.
12. Protetski srčani zalistak stavljen je novorođenčetu. U Sankt Peterburgu je ove godine prvi put u Rusiji izvedena složena operacija na bebinom srcu. Beba je rođena s teškom srčanom manom - nedostajala joj je jedna od dvije žile i zalistak koji osigurava plućni protok krvi. Umjesto valvule koja nedostaje, bebi je ugrađen homograf - tuđe živo meso, proteza preuzeta od pregledanog donora. Glavnu poteškoću kirurzima predstavljala je veličina srca novorođenog pacijenta, koja je veličine njegove šake. Kirurzi su radili u posebnim binokularnim povećalima. Medicinski konac koji se koristi za šivanje rubova proteze tanji je od ljudske vlasi.
13. Uralski liječnici 2018. izvršili su intrauterinu operaciju mozga. Liječnici su se suočili s teškim zadatkom - zaustaviti brzo napredujući fetalni hidrocefalus u 28. tjednu trudnoće. Pristup mozgu embrija proveden je kroz malu rupu pomoću moderne opreme i posebnih balona koji se koriste u neonatalnoj kirurgiji. Liječnici su uspjeli osigurati otjecanje tekućine, zbog čega je napredovanje hidrocefalusa usporeno. Pacijentica je nastavila nositi trudnoću. Porođaj se dogodio 2. srpnja 2018. u razdoblju od 37-38 tjedana - rođen je dječak težak 2 kg 700 g. Sada mu ništa ne prijeti životu.
14. Ruski kirurzi su 2018. prvi put u svijetu operirali dijete, rekonstruirajući mu nos pomoću režnjeva vlastite sluznice. Dijete je rođeno s kongenitalnom anomalijom kod koje su oba nosna hodnika bila začepljena. U takvim situacijama obično se u nosne otvore umetne mala stent cijev kroz koju se normalizira proces disanja, no nakon nekog vremena stijenke nosa počinju se upaliti zbog stranog tijela koje se u njih smjestilo. Kako bi izbjegli korištenje stenta, liječnici su izveli operaciju kojom su transplantirali režnjeve sluznice sa stražnje strane nosa na prednji dio dišnih puteva. Transplantirana sluznica fiksirana je nekoliko dana pomoću posebnog balona koji, kada se napuha, pritišće režnjeve sluznice na stijenke nosa, omogućujući presađenim područjima da konačno zažive. Nova tehnika već je testirana na nekoliko pacijenata, zbog čega su svi pacijenti unutar 2-3 dana nakon operacije počeli disati bez boli, oteklina i nelagode.
Ruski stručnjaci razvili su jedinstvenu tehnologiju koja vam omogućuje uklanjanje tumora u vratnoj kralježnici kroz usta, fiksirajući kralježnicu posebnim dizajnom. Ranije su liječnici morali rezati gornju i donju čeljust da bi pristupili tumoru s unutarnje strane kralježnice. Nakon operacije muškarac je ostao živ, ali se pokazalo da je invalid s unakaženim licem. Znanstvenici koji su razvili tehnologiju ove su godine nagrađeni u jednoj od nominacija nagrade Zvanje, koja se dodjeljuje najboljim liječnicima u Rusiji.