Impresión de órganos y tejidos
Los biomateriales ya se han utilizado con bastante éxito para la impresión 3D. La tecnología de bioimpresión 3D para la fabricación de estructuras biológicas, por regla general, incluye la colocación de células sobre una base biocompatible, utilizando un método capa por capa para generar estructuras tridimensionales de tejidos biológicos.
Dado que los tejidos del cuerpo están formados por diferentes tipos de células, las tecnologías para su fabricación mediante bioimpresión 3D también difieren significativamente en su capacidad para garantizar la estabilidad y viabilidad de las células. Algunas de las técnicas que se utilizan en la bioimpresión 3D son la fotolitografía, la bioimpresión magnética, la estereolitografía y la extrusión celular directa. El material celular producido en una bioimpresora se transfiere a una incubadora, donde se sigue cultivando.
La bioimpresión 3D se puede utilizar en medicina regenerativa para trasplantar tejidos y órganos esenciales. En comparación con la impresión 3D a partir de materiales inorgánicos, existen factores que complican la bioimpresión, como la elección de materiales, tipos de células, sus factores de crecimiento y diferenciación, así como dificultades técnicas asociadas con la sensibilidad celular y la formación de tejidos.
norte
Para resolver estos problemas es necesaria la interacción de tecnologías del campo de la ingeniería, la ciencia de los biomateriales, la biología celular, la física y la medicina. La bioimpresión 3D ya se está utilizando para hacer crecer y trasplantar varios tejidos, incluidos epitelio estratificado, hueso, injertos vasculares, férulas traqueales, tejido cardíaco y estructuras de cartílago. Otras aplicaciones de la bioimpresión 3D incluyen el modelado de tejidos de alta farmacodinámica con fines de investigación, así como el desarrollo de fármacos y el análisis toxicológico.
CRISPR
El rápido desarrollo de la tecnología de edición de genes CRISPR debe su capacidad para tratar patologías genéticas. Desafortunadamente, a pesar de la enorme cantidad de trabajo de investigación en esta área, para muchos pacientes dicho tratamiento sigue siendo inaccesible: la seguridad del método deja mucho que desear, un cambio en el material genético a menudo conlleva consecuencias indeseables.
Video promocional:
CRISPR es una nueva tecnología de edición del genoma para organismos superiores basada en el sistema inmunológico de las bacterias. Este sistema se basa en regiones especiales de ADN bacteriano, repeticiones cortas de clústeres palindrómicos o CRISPR (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas). Entre repeticiones idénticas, hay fragmentos de ADN que difieren entre sí: espaciadores, muchos de los cuales corresponden a partes de los genomas de virus que parasitan una bacteria determinada. Cuando un virus entra en una célula bacteriana, se detecta utilizando proteínas Cas especializadas (secuencia asociada a CRISPR) asociadas con CRISPR RNA.
Si un fragmento del virus está "escrito" en un espaciador de ARN CRISPR, las proteínas Cas cortan el ADN viral y lo destruyen, protegiendo a la célula de la infección. A principios de 2013, varios grupos de científicos demostraron que los sistemas CRISPR / Cas pueden funcionar no solo en células bacterianas, sino también en células de organismos superiores, lo que significa que los sistemas CRISPR / Cas permiten corregir secuencias de genes incorrectas y así tratar enfermedades hereditarias. humano.
Uso activo de big data e IoT
En Occidente, esta tendencia se esbozó en 2015-2016, cuando las compañías farmacéuticas más grandes comenzaron a utilizar los servicios de los centros de datos para recopilar y procesar datos, así como a utilizar varios dispositivos periféricos para obtener información significativa sobre posibles consumidores de medicamentos.
Los expertos de Global Data esperan que el volumen de los mercados de software y servicios de IoT en la industria farmacéutica crezca a $ 2.4 mil millones para 2020. La tendencia de crecimiento asume el desarrollo activo de big data y las inversiones en la infraestructura correspondiente.
norte
El ejemplo más llamativo del uso de IoT en Occidente es la experiencia de Amazon y el uso de la plataforma AWS con fines médicos y farmacéuticos. El arreglo en la nube ayuda a simplificar la implementación de innovaciones tecnológicas en la industria farmacéutica, simplifica la aplicación e integración para las necesidades del desarrollo farmacéutico de computación de alto rendimiento y aprendizaje automático. La empresa proyecta un nuevo servicio que simplificará el trabajo con sistemas de registro de datos clínicos, prescripción de medicamentos, así como la elección de medicamentos al mejor costo.
Se supone que el nuevo servicio de Amazon proporcionará consejos sobre cómo tratar mejor a los pacientes y ahorrar en medicamentos. La compañía planea incluir en el servicio el reconocimiento de registros médicos y la capacidad de dar recomendaciones de voz. La compañía incluso dijo que la escritura "médica" no sería un problema para el reconocimiento.
Operaciones en realidad virtual
La atención médica es una de las industrias más importantes y prácticas para las tecnologías de realidad virtual y aumentada. En las operaciones laparoscópicas modernas, la imagen del endoscopio se complementa con la imagen obtenida durante la angiografía intraoperatoria. Esto le permite al cirujano saber exactamente dónde está el tumor dentro del órgano y así minimizar la pérdida de tejido sano del órgano del paciente durante la cirugía para extirpar el tumor.
Con la ayuda de software especializado, los médicos pueden desarrollar modelos de prótesis individuales basados en escaneos de pacientes. La creación de simuladores basados en tecnologías de realidad virtual puede mejorar significativamente la calidad de la formación de los médicos, reducir costes y reducir la cantidad de errores médicos.
Prótesis biónicas
Las manos cibernéticas ya se están comercializando con éxito en el Reino Unido, Francia y ahora en los EE. UU. El 4 de abril de 2019, Open Bionics anunció su asociación con la red de clínicas Hanger, con la que estableció la entrega de prótesis Hero Arm a Estados Unidos.
Los brazos robóticos están impresos en 3D y se pueden fabricar en 40 horas. Los sensores mioeléctricos están integrados en el interior, lo que permite leer las señales de los músculos y el cerebro, reaccionando a ellos lo más rápido posible. Por lo tanto, las personas con discapacidad pueden volver a vivir una vida plena. Según los desarrolladores de Open Bionics, las prótesis Hero Arm son increíblemente precisas e intuitivas. También les gustan los niños, porque los ingenieros se inspiraron en la película "Iron Man" y el juego Deus Ex.
Las prótesis biónicas de pierna, además de la función motora, deben proporcionar una absorción de impactos eficaz. Los motores compactos y eficientes y las baterías de alta capacidad ayudan a que estos dispositivos sean móviles y fáciles de usar. Tales tecnologías tienen un efecto positivo en la calidad de las prótesis modernas, pero provocan su aumento de precio.
Según la empresa analítica estadounidense Frost & Sullivan, el precio de las prótesis mejoradas modernas oscila entre los 5.000 y los 50.000 dólares.
La tecnología de impresión 3D ha influido enormemente en la disponibilidad de prótesis modernas. Le permite crear rápida y fácilmente prótesis económicas pero funcionales, lo que reduce su costo final para el consumidor y crea perspectivas para el desarrollo de la industria.
Con el desarrollo de la tecnología, ha aparecido un nuevo tipo de prótesis: el aumento, que implica no solo reemplazar un órgano perdido, sino también adquirir habilidades que antes no eran características de los humanos.
