Разные: Врачи впервые успешно пересадили лицо и руки одновременно
5 лет назад 23180
Врачи академического медицинского центра Langone Health при Нью-Йоркском университете выполнили первую в истории успешную пересадку лица и рук жителю США, передает Tengrinews.kz со ссылкой на Daily Mail.
Первым в мире человеком, которому успешно пересадили лицо и кисти, стал 22-летний американец из Нью-Джерси Джо ДиМео. До сих пор в мире провели около 50 пересадок лица и около 100 трансплантаций рук. Однако еще ни разу не удавалось успешно провести обе трансплантации одновременно одному пациенту.
В июле 2018 года Джо ДиМео возвращался поздно с работы и заснул за рулем. Его машина перевернулась и загорелась. Он успел получить ожоги 80 процентов кожи крайней степени тяжести. Парень очнулся в больнице почти три месяца спустя после аварии. За это время ему сделали около 20 реконструктивных операций, прежде чем врачи наконец нашли подходящего человека для трансплантации в августе 2020 года, в самый разгар пандемии.
"Когда мы говорили о возможности сделать и руки, и лицо, я должен был сообщить ему, что за всю историю это пытались сделать дважды и оба случая были неудачными, причем один из этих пациентов умер. Джо понимал риски, которые были связаны с этим, и он знал, что это передовая операция, которая не была успешной в прошлом, но он верил во всех нас", - рассказал доктор Эдуардо Родригес, который проводил трансплантацию. Он отметил, что шанс на успех операции составлял всего шесть процентов из-за всех операций, которые ДиМео уже перенес.
Врачи ампутировали обе руки парня, заменив предплечья и соединив нервы, кровеносные сосуды и 21 сухожилие тонкими швами. Они также одновременно провели пересадку всего лица, включая лоб, брови, нос, веки, губы, уши и нижележащие кости подбородка. Процедура прошла в августе и длилась 23 часа, потребовав работы 16 хирургов и 80 медицинских сотрудников.
ДиМео и врачи впервые раскрыли подробности операции на пресс-конференции 3 февраля, после шести месяцев ожидания. Сообщается, что после выписки из больницы в ноябре 2020 года он проходил интенсивную реабилитацию, ежедневно уделяя несколько часов физиотерапии и логопедии.
"Врачам пришлось ампутировать мне кисти рук, было сильно обожжено лицо, вместо глаз как будто прорези. Было ощущение, что на мир я смотрю сквозь щель в заборе. Сейчас мне приходится много работать над мелкой моторикой, а еще нужно тренироваться, поднимать веса, заниматься кардио", - cказал пациент.
ДиМео будет принимать лекарства на протяжении всей жизни, чтобы избежать отторжения трансплантированных тканей, а также будет продолжать реабилитацию, чтобы обрести чувствительность нового лица и рук.
Искусственное сердце на батарее смартфона создали во Франции
Французская компания Carmat создала искусственное сердце на литий-ионных батареях, передает Tengrinews.kz со ссылкой на Unilad.
По данным издания, сердце, называемое Aeson, весит в три раза больше среднего человеческого сердца и работает от тех же литий-ионных батарей, которые питают смартфоны. Отмечается, что компания разрабатывает свое искусственное сердце в течение 27 лет.
Сердце имеет датчики и гидравлическую систему, предназначенную для имитации нормального кровотока, а также может регулировать скорость потока в реальном времени для поддержки более высоких темпов тренировок. Все это означает, что вместо того, чтобы постоянно быть прикованными к постели или подключенными к аппарату, пациенты, получившие сердце, могут передвигаться до четырех часов в день и могут использовать одно и то же устройство до пяти лет.
Искусственное сердце от Carmat имитирует функции человеческого сердца и включает в себя четыре биологических клапана, облегчающих кровоток, два желудочка, два микронасоса и встроенные датчики, а также внешнее оборудование, батареи и пульт медицинского обслуживания для отслеживания его работы.
Carmat планирует использовать свое полностью имплантируемое сердце в случаях, когда пациенты страдают от сердечной недостаточности в терминальной стадии. Годом ранее Carmat сообщила об успешных результатах двухлетнего наблюдения за пациентом, которому пересадили искусственное сердце.
Компания ждала разрешения на продажу искусственного сердца от европейских регуляторов на протяжении 10 лет. Таким образом, Carmat первой в истории Европы получила разрешение на продажу искусственного сердца, которое появится на рынке во второй половине 2021 года.
Инструмент редактирования генома TALEN превосходит CRISPR-Cas9 в 5 раз
Исследователи использовали визуализацию одной молекулы для сравнения инструментов редактирования генома CRISPR-Cas9 и TALEN. Их эксперименты показали, что TALEN до пяти раз эффективнее CRISPR-Cas9 в плотно упакованных частях генома — гетерохроматине.
Синдром ломкой Х-хромосомы, серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия и другие заболевания являются результатом генетических дефектов гетерохроматина. Проведя исследование, ученые пришли к выводу, что в таких плотно упакованных частях генома инструмент редактирования TALEN применять эффективнее, чем традиционный CRISPR/Cas9. О своих выводах биологи сообщают в журнале Nature Communications.
По словам Хуминь Чжао, профессора химической и биомолекулярной инженерии из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, который руководил новым исследованием, открытие подтверждает — необходим более широкий выбор инструментов для редактирования генома, чтобы охватить все его части.
«CRISPR — очень мощный инструмент, который произвел революцию в генной инженерии — объясняет Чжао. — Но у него все еще есть некоторые ограничения».
Чжао и его коллеги использовали флуоресцентную микроскопию одиночных молекул, чтобы непосредственно наблюдать, как два инструмента редактирования генома работают в живых клетках млекопитающих. Флуоресцентные метки позволили исследователям измерить, сколько времени потребовалось CRISPR и TALEN, чтобы двигаться по ДНК, а также обнаруживать и вырезать целевые участки.
«Мы обнаружили, что CRISPR лучше работает в менее уязвимых областях генома, но TALEN может получить доступ к этим генам в гетерохроматиновой области лучше, чем CRISPR, — сказал Чжао. — Мы также увидели, что TALEN может иметь более высокую эффективность редактирования, чем CRISPR. Он может разрезать ДНК, а затем вносить изменения эффективнее».
В общей сложности TALEN был в пять раз эффективнее CRISPR в нескольких экспериментах. В любом случае результаты приведут к усовершенствованию подходов к нацеливанию на различные части генома, заключает Чжао: «Либо мы можем использовать TALEN для определенных приложений, либо мы можем попытаться улучшить работу CRISPR с гетерохроматином».
Сперматозоидоподобные роботы доставляют гены и лекарства в организм
Микророботы ознаменуют новую волну инноваций в области медицины, позволяя врачам получать доступ к местам человеческого тела без необходимости в высокоинвазивных процедурах. Помимо прочего, этих крошечных роботов можно использовать для переноса лекарств, генов или других веществ в определенные области организма. Это открывает новые возможности для лечения заболеваний.
Исследователи из ETH Zurich (Швейцарская высшая техническая школа Цюриха) и Института Гельмгольца Эрлангена—Нюрнберга по возобновляемой энергии недавно разработали роботов микро- и наноразмеров. Создатели вдохновлялись биологическими микропловцами — сперматозоидами. Эти маленькие роботы способны двигаться вверх по кровотоку. Это делает их особенно перспективными для выполнения «миссий» в человеческом организме.
Биологические и беспроводные микронанороботические системы можно использовать для доставки небольших молекул лекарств к участкам внутри тела, которые особенно труднодоступны.
Комбинируя акустические и магнитные поля, роботизированная система, разработанная исследователями, может помочь преодолеть некоторые проблемы, наблюдаемые у других искусственных микропловцов, которые основаны на методах однократного срабатывания. Более того, поскольку они реагируют на поля, приложенные вне тела, микронанороботы не требуют бортового источника питания или очень сложных и дорогих компонентов.
Встречающиеся в природе микропловцы, такие как сперматозоиды и бактерии, используют граничные условия без проскальзывания для выполнения движения вверх по потоку вдоль стенки.
До сих пор использование микро- или наноразмерных роботов в медицине было ограничено, особенно в сосудистой системе (т. е. в сосудах, по которым кровь и лимфа перемещаются по всему телу). Одна из причин заключается в том, что роботы, работающие в сосудистой системе, должны легко управляться неинвазивным способом. Кроме того, они должны уметь двигаться в направлении, противоположном тому, в котором течет кровь. Это две характеристики, которых до сих пор было довольно трудно добиться.
Камера тоньше человеческого волоса сканирует сосуды изнутри
Австралийско-немецкая команда разработала самую маленькую в мире камеру, толщиной с человеческий волос. Она способна перемещаться по кровеносным сосудам, предлагая беспрецедентные возможности для 3D-сканирования тела с микроскопическим разрешением.
Для создания этого миниатюрного эндоскопа команда использовала тонкое оптоволокно диаметром менее полумиллиметра (включая защитную оболочку). Исследователи прибегли к технологии 3D-микропечати, чтобы напечатать в волокно крошечную линзу с боковым диаметром менее 0,13 мм — настолько малую, что ее нельзя увидеть невооруженным глазом.
Получившуюся конструкцию подключили к сканеру оптической когерентной томографии (ОКТ) в качестве гибкого зонда. OКT — это технология 3D-чувствительного сканирования, обычно используемая для картирования сетчатки в оптометрии и офтальмологии. Она использует ближний инфракрасный свет для проникновения в ткани, измеряя волновые помехи между опорным и зондирующим лучами и создавая трехмерные изображения живой ткани. Такие томографы позволяют заглянуть внутрь тела, не прибегая к скальпелю.
ОКТ-фотография поврежденной сонной артерии человекаUniversity of Adelaide
В результате команда создала ОКТ-сканер, достаточно маленький, чтобы спокойно перемещаться по кровеносным сосудам. Этот ультратонкий зонд можно вращать и медленно перемещать в нужной траектории, чтобы получить трехмерную карту сосудов и тканей на глубине примерно на полмиллиметра ниже поверхности кожи. В первую очередь, с его помощью можно с беспрецедентной точностью выявлять холистериновые бляшки, которые накапливаются на стенках сосудов и могут спровоцировать целый ряд патологий разной степени тяжести, включая тромбоз.
Исследователи уже успешно протестировали свое изобретение на мышах, получив подробное и качественное изображение сосудистой системы. Благодаря линзе камера может осуществлять пятикратный зум, так что в будущем с ее помощью можно будет проникнуть даже в самые труднодоступные области организма человека – например, в улитку уха или в узлы нервной системы.
Ученые выращивают естественные клетки-киллеры, используя микрожидкостный чип
Инженеры и онкологи объединились для разработки микрожидкостного чипа, способного захватывать естественные иммунные клетки-киллеры организма для сбора их экзосом. Результаты публикует Advanced Science.
Исследователи из онкологического центра Рогеля и инженерного колледжа Мичиганского университета разработали первый систематический способом поймать естественные клетки-киллеры и заставить их выпускать борющиеся с раком экзосомами. Они в тысячи раз меньше, чем естественные клетки-киллеры (NK-клетки) и, следовательно, способны лучше проникать через защитные механизмы патологических клеток.
Подтверждение концепции исследования образцов крови пяти пациентов с немелкоклеточным раком легких продемонстрировало, что новый подход позволяет захватывать естественные клетки-киллеры на микрожидкостном чипе и использовать их для «выращивания» экзосом NK.
Экзосомы — это небольшие мешочки с белками и другими молекулами, которые естественным образом выделяются почти всеми типами клеток в организме. В данном случае мы хотели расширить представления об экзосомах NK и попытаться использовать их потенциал для уничтожения рака.
Юн-Тэ Кан, доктор философии, соавтор исследования
По сравнению с NK-клетками NK-экзосомы более стабильны и их легче модифицировать в терапевтических целях. В исследовании отмечается, что система также может помочь в диагностике и мониторинге рака.
Одна из проблем NK-клеток в том, что после инъекции они не проникают в микросреду опухоли. Экзосомы, полученные из NK-клеток, содержат те же самые убивающие рак молекулы, но они намного меньше по размеру и лучше проникают в опухоли.
В то время как небольшое количество предыдущих исследований изучало их способность убивать раковые клетки, не существовало систематического подхода к захвату полученных от пациентов NK-клеток и их использованию для создания экзосом. Еще одно их преимущество в том, что они органические, естественные для человеческого организма.
Две большие естественные иммунные клетки-киллеры окружены своими гораздо меньшими экзосомами на микрофлюидном чипе NK-GO, разработанном в Мичиганском университете. Предоставлено: изображение предоставлено Юн-Тэ Каном и Зэки Ню
Система сбора объединяет три технологии. Сначала исследователи захватили NK-клетки на микрожидкостном чипе из оксида графена. Затем клетки инкубируют, побуждая их освободить экзосомы. Они захватываются крошечными магнитными шариками, которые покрыты специфическими антителами. После шарики удаляются из чипа, и экзосомы NK отделяются от них с использованием другого процесса.
Исследователи раскрыли рецепт создания рибосом. Как это поможет человечеству?
Ученые придумали высокопроизводительный метод построения рибосом, который использует части различных микробов, а также измеряет и оптимизирует способность рибосом катализировать производство белка. Рассказываем о новом исследовании биологов и все, что нужно знать о рибосоме.
Что такое рибосома?
Рибосоома — важнейшая немембранная органелла всех живых клеток, служащая для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК (мРНК). Этот процесс называется трансляцией. Рибосомы имеют сферическую или слегка эллипсоидную форму диаметром от 15–20 нанометров (прокариоты) до 25–30 нанометров (эукариоты), состоят из большой и малой субъединиц. Малая субъединица считывает информацию с матричной РНК, а большая — присоединяет соответствующую аминокислоту к синтезируемой цепочке белка.
В эукариотических клетках рибосомы располагаются на мембранах эндоплазматической сети, хотя могут быть локализованы и в неприкрепленной форме в цитоплазме. Нередко с одной молекулой мРНК ассоциировано несколько рибосом, такая структура называется полирибосомой (полисомой). Синтез рибосом у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре — ядрышке.
Клетка животного и ее органеллы, включая митохондрии, ядро, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы и рибосомы. Научная иллюстрация. Отлично подходит для презентаций и обучения
Какая функция у рибосом?
Рибосомы на внешней поверхности эндоплазматического ретикулума играют важную роль в синтезе белка внутри клеток.
Рибосомы многочисленны в клетках. Например, одна активно реплицирующаяся эукариотическая клетка может содержать до 10 млн рибосом. У бактерии Escherichia coli (прокариот) их насчитывает до 15 тыс., что составляет до четверти общей массы клетки. Размер рибосом внутри клеток варьируется в зависимости от типа клетки и таких факторов, как то, находится ли клетка в покое или реплицируется. Средняя рибосома E. coli , наиболее охарактеризованный образец, имеет диаметр около 200 ангстрем (около 20 нм).
Синтез белка
ДНК в ядре клетки несет генетический код, который состоит из последовательностей аденина (A), тимина (T), гуанина (G) и цитозина (C). РНК, которая содержит урацил (U) вместо тимина, переносит код на участки образования белков в клетке. Чтобы создать РНК, ДНК соединяет свои основания с основаниями «свободных» нуклеотидов. Информационная РНК (мРНК) затем перемещается к рибосомам в цитоплазме клетки, где происходит синтез белка. Основные триплеты транспортной РНК (тРНК) соединяются с таковыми из мРНК и в то же время откладывают свои аминокислоты на растущей белковой цепи. Наконец, синтезированный белок высвобождается для выполнения своей задачи в клетке или в другом месте тела.
Рибосомы состоят из рибосомных белков и рибосомальной РНК (рРНК). У прокариот рибосомы примерно на 40% состоят из белка. У эукариот рибосомы примерно наполовину состоят из белка и наполовину из рРНК. Рибосомы обычно состоят из трех или четырех молекул рРНК и примерно от 40 до 80 различных рибосомных белков.
Каждая рибосома состоит из двух субъединиц, большей и меньшей, каждая из которых имеет характерную форму. Субъединицы обычно называют их скоростью седиментации, которая измеряется в единицах Сведберга (S) в центробежном поле. Маленькие и большие субъединицы эукариот обозначаются 40S и 60S, соответственно, в то время как прокариоты содержат небольшую субъединицу 30S и большую субъединицу 50S.
Генетическое кодирование
Белки синтезируются живыми организмами из аминокислот на основе информации, закодированной в генах. Каждый белок состоит из уникальной последовательности аминокислотных остатков, которая определяется нуклеотидной последовательностью гена, кодирующего данный белок. Генетический код представляет собой способ перевода нуклеотидной последовательности ДНК (через РНК) в аминокислотную последовательность полипептидной цепи. Этот код определяет соответствие трехнуклеотидных участков РНК, называемых кодонами, и определенных аминокислот, которые включаются в состав белка: последовательность нуклеотидов АУГ, например, соответствует метионину. Поскольку ДНК состоит из четырех типов нуклеотидов, то общее число возможных кодонов равно 64; а так как в белках используется 20 аминокислот, то многие аминокислоты определяются более чем одним кодоном. Три кодона являются незначащими: они служат сигналами остановки синтеза полипептидной цепи и называются терминаторными кодонами, или стоп-кодонами.
Гены, кодирующие белки, сначала транскрибируются в последовательность нуклеотидов матричной РНК (мРНК) ферментами РНК-полимеразами. В подавляющем большинстве случаев белки живых организмов синтезируются на рибосомах — многокомпонентных молекулярных машинах, присутствующих в цитоплазме клеток. Процесс синтеза полипептидной цепи рибосомой на матрице мРНК называется трансляцией.
Зачем ученым изучать рибосомы?
Рибосома — это клеточная фабрика по синтезу белка. Обладая скоростью синтеза белка до 20 аминокислот в секунду и точностью 99,99%, необычайная каталитическая способность бактериального механизма трансляции привлекла значительные усилия для разработки, реконструкции и перепрофилирования для биохимических исследований и новых функций. Фундаментальные ограничения на химические процессы, которые может выполнять активный сайт на основе РНК рибосомы, неизвестны до сих пор.
Вид сверху клеточной структуры млекопитающих с клеточными органеллами. Внутри клеточной мембраны находятся ядро, митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум и цитоплазма
Тем не менее, ученые стремятся создать новые виды рибосом, которые генерируют белки с новыми свойствами.
Исследователи из Института Брода сделали важный шаг в этом направлении. Они придумали высокопроизводительный метод построения рибосом, который использует части различных микробов. Кроме того, он измеряет и оптимизирует способность рибосом катализировать производство белка. В исследовании, опубликованном в Nature Communications, подробно описывается успешное введение более 30 различных рибосом в клетку Escherichia coli.
Напомним, E. coli, или кишечная палочка — вид грамотрицательных палочковидных бактерий, широко распространенных в нижней части кишечника теплокровных животных. Большинство ее штаммов безвредны, однако серотип O157:H7 может вызывать тяжелые пищевые отравления у людей и животных.
Поскольку антибиотики обычно нацелены на рибосомы у различных бактерий, новый метод может стать способом быстрого тестирования новых лекарств, нацеленных только на молекулярные фабрики конкретных патогенов у человека.
Таким образом ученые планируют решить проблему резистентности к антибиотикам. Технология позволит проверять новые лекарства и потенциально обнаруживать молекулы, которые ингибируют рибосомы от патогенов человека, но не комменсальные бактерии. Они помогают иммунной системе распознавать болезнетворные микроорганизмы. Патогенные бактерии при попадании в организм способны вызывать заболевания. Эти бактерии могут распространяться через воду, воздух, почву, а также при физическом контакте.
Работа также дает исследователям новые инструменты для синтетической биологии. Раньше рибосомы E. coli представляли собой основную часть инструментария, доступного синтетическим биологам. Во время работы ученые были заинтересованы в расширении этого инструментария на рибосомы других видов и использовании их для новых приложений.
Как продвинулись ученые?
Исследователи синтетической биологии обычно используют части рибосомы E. coli при конструировании новых макромолекул, но это ограничивает возможности исследователей создавать большее количество молекул.
Трехмерная иллюстрация, показывающая бактерии Escherichia coli (E. coli) с нуклеоидом (ДНК), рибосомами, цитоплазмой, жгутиком и фимбриями
В начале исследования команда ученых стремилась понять, почему так сложно заставить рибосому другого вида работать в клетке E. coli. Для этого биологи использовали ортогональную трансляцию. Этот метод заставляет рибосому генерировать исключительно определенный белок — в данном случае зеленый флуоресцентный белок (GFP). Если рибосома работала в новой среде, исследователи могли сразу увидеть, что клетка вырабатывает GFP и флуоресцирует зеленым цветом.
Напомним, зеленый флуоресцентный белок выделен из медузы Aequorea victoria, который флуоресцирует в зеленом диапазоне при освещении его светом от синего до ультрафиолетового диапазона.
Используя этот метод, ученые определили, что рибосомы бактерий, тесно связанных с E. coli, могут легко транслировать GFP. Чем более генетически диверсифицированы бактерии, тем труднее их рибосомам работать в кишечной палочке.
Однако команда из Института Брода смогла улучшить функцию рибосом из отдаленно родственных бактерий, введя ключевую РНК и белки, связанные с рибосомами из исходной клетки. Таким образом миниатюрная молекулярная фабрика чувствовала себя как дома и заставляла ее работать с E. coli. Затем исследователи разработали универсальные инженерные правила для ортогональной трансляции, которые можно было бы распространить на любой репортерный белок. Достоверность этих правил ученые подтвердили в тесте на других флуоресцентных белках.
Авторы работы планируют превратить свой подход в платформу для скрининга антибиотиков на предмет ингибирования, специфичного для рибосом, а также для исследования биотехнологических применений сконструированных рибосом.
Новые гибкие датчики в виде татуировок проконтролируют усталость
Инженеры создали датчики, которые можно прикрепить к коже для измерения движения в режиме реального времени. Подробности о технологии публикует журнал Scientific Reports.
Инженеры из университета Тафтса, США, создали и продемонстрировали гибкие датчики на основе нитей, которые могут измерять движение шеи, предоставляя данные о направлении, угле поворота и степени смещения головы. Новое открытие приведет к появлению тонких, незаметных татуировок. По мнению ученых, они смогут измерять спортивные результаты, контролировать усталость рабочего или водителя, помогать пациентам и врачам контролировать ход физиотерапии. Технология дополняет растущее число нитевых датчиков, которые можно вплетать в текстиль, измеряя газы и химические вещества в окружающей среде или метаболиты в человеческом поте.
В своих экспериментах исследователи поместили две нити в виде буквы «X» на шею испытуемого сзади. Покрытые электропроводящими чернилами на углеродной основе, датчики обнаруживают движение, когда нити изгибаются. Когда субъект совершал серию движений головой, провода отправляли сигналы на небольшой модуль Bluetooth, который затем передавал данные по беспроводной сети на компьютер или смартфон для анализа.
Растровая электронная микроскопия нитей, покрытых углеродной краской. Слева прямая резьба. Изгиб нитей с покрытием создает деформацию (справа), которая изменяет их электропроводность — величину, которую можно использовать для расчета степени деформации (шкала 200 микрон)
Анализ данных включал сложные подходы машинного обучения для интерпретации сигналов и их преобразования для количественного определения движений головы в реальном времени с точностью 93%. Таким образом, датчики и процессор отслеживают движение без помех в виде проводов, громоздких устройств. Такие умные нити позволят отказаться от использования камер или ограничений комнаты или лабораторного пространства.
По словам исследователей, хотя алгоритмы должны быть специализированы для каждого участка тела, доказательство принципа демонстрирует, что нитевые датчики могут использоваться для измерения движения в других конечностях. Пластыри на коже или даже облегающая одежда, содержащая нити, может использоваться для отслеживания движения в условиях, где измерения наиболее важны. Например, на дороге, рабочем месте или в учебном классе. Тот факт, что камера не требуется, обеспечивает дополнительную конфиденциальность.
Это многообещающая демонстрация того, как мы можем создать датчики, которые следят за здоровьем, производительностью и окружающей средой, делая это ненавязчиво.
Ивен Цзян, студент инженерного факультета Университета Тафтса и первый автор исследования
В дороге специальный патч-татуировка предупредит об усталости водителя грузовика или других ситуациях, когда критически важна бдительность оператора, отслеживая движения головы человека, который собирается уснуть.
«Если мы сможем развить эту технологию дальше, мы сможем найти широкий спектр приложений в сфере здравоохранения, — заключает Цзян. — Например, те, кто исследует болезнь Паркинсона и другие нервно-мышечные заболевания, могут также отслеживать движения субъектов в их обычных условиях и повседневной жизни, чтобы собирать данные об их состоянии и эффективности лечения».
Исследователи разработали биоразлагаемый печатный дисплей
Ученые Карлсруэского технологического института (KIT) первыми создали дисплеи, биологическая разлагаемость которых была проверена и сертифицирована. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry.
Мы показали, что можно производить устойчивые дисплеи, которые по большей части основаны на натуральных материалах. После использования эти дисплеи не являются электронным ломом, а могут быть компостированы. В сочетании с переработкой и повторным использованием это может помочь свести к минимуму или полностью предотвратить некоторые экологические последствия загрязнения ломом.
Мануэль Питч, первый автор публикации и исследователь Института световых технологий КИТА (LTI)
Функционирование дисплея основано на так называемом электрохромном эффекте исходного органического материала. При подаче напряжения светопоглощение изменяется, и материал меняет свой цвет.
Электрохромные дисплеи имеют низкое энергопотребление и простую компонентную архитектуру по сравнению с коммерчески доступными дисплеями, такими как LED и LCD. Еще одно преимущество заключается в том, что эти дисплеи могут быть изготовлены с помощью струйной печати индивидуальным, недорогим и экономичным способом.
Кроме того, этот процесс подходит для масштабирования с высокой пропускной способностью. Используемые материалы в основном имеют естественное происхождение или биосовместимы. Герметизация желатином делает дисплей клейким и гибким, так что его можно носить непосредственно на коже.
Дисплей, как правило, подходит для приложений с коротким жизненным циклом. Например, в медицинской диагностике, где датчики и их индикаторы очищают или утилизируют после использования.
Разработанный дисплей также может быть использован для контроля качества пищевой тары, где повторное использование не допускается. Цифровая печать позволяет адаптировать дисплеи к людям или сложным формам без каких-либо дорогостоящих модификаций процесса. Это снижает потребление ресурсов.
Робот научился исцелять травмы желудка изнутри тела человека
Китайские ученые создали миниатюрного робота, который с помощью биопринтера распечатывает новые ткани прямо в желудке человека.
Открытые раны на стенках желудка могут привести к серьезным осложнениям, если ими вовремя не заняться. Чтобы добраться до такой деликатной области, медики часто прибегают к хирургическому вмешательству. Однако в будущем все может стать иначе: ученые создали маленького робота, который печатает новые ткани и латает повреждения изнутри нашего собственного организма.
Наши читатели уже неоднократно слышали о биопринтерах, с помощью которых исследователи изобретают все новые материалы, предназначенные для заживления ран. Обычно такой принтер представляет собой громоздкое и весьма деликатное устройство, которое можно использовать лишь при внешних повреждениях. Однако китайские ученые разработали прототип змееподобного робота, который с помощью обычного эндоскопа можно доставить прямо в желудок
