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10 percées médicales récentes et impressionnantes dans le futur
Ceux d'entre nous qui vivaient une partie importante de notre vie avant le tournant du siècle pensaient que notre époque actuelle était un avenir très lointain. Parce que nous avons grandi avec des films comme Coureur de lame (qui se déroule en 2019), nous avons tendance à ne pas être impressionnés par le fait que l’avenir n’a jamais été aussi futur, du moins d’un point de vue esthétique.
Eh bien, même si la voiture volante perpétuellement promise n’arrivera jamais, ces percées récentes moins spectaculaires mais tout aussi impressionnantes de la technologie médicale pourraient toutes contribuer grandement à améliorer la qualité de la vie alors que nous entrons dans un avenir encore plus lointain et plus éloigné.
10 remplacements articulaires personnalisés à base de biomatériaux
Alors que la technologie de remplacement des articulations et des os a parcouru un long chemin au cours des dernières décennies, alors que les dispositifs en plastique et à base de céramique commencent à prévaloir sur ceux en métal, la dernière génération d'os et d'articulations artificiels va encore plus loin dans la conception du concept. essentiellement fusionner organiquement avec le corps.
Ceci est bien entendu possible grâce à l’impression 3D (qui sera un thème récurrent ici). Au Royaume-Uni, des chirurgiens du Southampton General Hospital ont mis au point une technique dans laquelle l'implant de hanche en titane imprimé en 3D d'un patient âgé est maintenu en place par une «colle» fabriquée à partir des propres cellules souches du patient. Aussi impressionnant soit-il, le professeur Bob Pilliar de l’Université de Toronto l’a considérablement renforcée avec les implants de nouvelle génération imitant réellement les os humains.
En utilisant un processus qui lie son composé substitut osseux (en utilisant la lumière ultraviolette) à des structures incroyablement complexes avec une précision extrême, Pilliar et son équipe créent un minuscule réseau de conduits et de canaux contenant des éléments nutritifs dans les implants eux-mêmes.
Les cellules osseuses qui repoussent du patient se répartissent ensuite dans tout ce réseau, reliant ainsi l'os à l'implant. Le composé osseux artificiel se dissout ensuite avec le temps, et les cellules et tissus naturellement reconstitués conservent la forme de l'implant. M. Pilliar déclare: «C’est un peu court Star Trek où vous zappez une personne, et ils sont fixes ... mais c'est dans le même sens. "
9 minuscule stimulateur cardiaque
Depuis le premier stimulateur implanté en 1958, la technologie s’est considérablement améliorée. Cependant, après quelques énormes progrès dans les années 1970, la technologie des stimulateurs cardiaques s'est largement stabilisée au milieu des années 80. Étonnamment, Medtronic - la société qui a produit ce premier stimulateur à piles - arrive sur le marché avec un dispositif qui révolutionnera les stimulateurs tout comme son ancien appareil a été amélioré. C'est la taille d'une pilule de vitamine et, en fait, ne nécessite aucune intervention chirurgicale.
Ce nouveau modèle est livré via un cathéter dans l'aine (!), Se fixant au cœur à l'aide de petites griffes et délivrant les impulsions électriques régulières nécessaires. Alors que la chirurgie de pacemaker ordinaire est plutôt intrusive, créant une «poche» pour que l’appareil soit assis à côté du cœur, la version minuscule facilite beaucoup la procédure et, étonnamment, améliore le taux de complications du dispositif original de plus de 50%, avec 96% des patients ne signalent aucune complication majeure.
Bien que Medtronic puisse très bien être le premier sur le marché (ayant déjà obtenu l’approbation de la FDA), d’autres grands fabricants de stimulateurs cardiaques sont en développement, craignant d’être laissés pour compte sur un marché annuel de 3,6 milliards de dollars. Medtronic a commencé le développement de sa petite bouée de sauvetage en 2009.
8 Google Eye Implant
Le moteur de recherche omniprésent et dominateur mondial Google semble étrangement déterminé à intégrer la technologie à tous les aspects de la vie, mais il faut bien admettre qu’ils ont des idées intrigantes pour accompagner leurs clunkers. Le dernier numéro de Google, cependant, a autant d'applications potentiellement bouleversantes que terrifiantes.
Le projet Google Contact Lens correspond exactement à ce que cela ressemble: une lentille implantable, une lentille qui remplace la lentille naturelle de l’œil (qui est détruite au cours du processus) et qui peut s’adapter pour corriger une mauvaise vision. Il est lié à l'œil avec le même matériau que celui utilisé pour la fabrication de lentilles de contact souples et peut être utilisé dans diverses applications médicales, telles que la lecture de la pression artérielle des patients atteints de glaucome, l'enregistrement du taux de glucose de ceux qui souffrent de diabète ou la mise à jour sans fil pour tenir compte des détériorations. dans la vision du patient.
Cela pourrait même potentiellement restaurer complètement la vision perdue. Bien sûr, comme cette technologie prototype se trouve à proximité d’une caméra réellement implantée dans votre œil, les spéculations vont bon train sur la possibilité d’abus.
À l'heure actuelle, il est impossible de dire quand cela pourrait être sur le marché. Mais un brevet a été déposé et des essais cliniques ont confirmé la viabilité de la procédure.
7 peau artificielle
Alors que les progrès de la technologie de greffe de peau artificielle ont progressé de manière constante au cours des dernières décennies, deux nouvelles percées sous des angles très différents peuvent ouvrir de nouveaux domaines de recherche. Le scientifique Robert Langer du Massachusetts Institute of Technology a mis au point une «seconde peau» qu'il appelle XPL («couche de polymère réticulé»). Le matériau incroyablement fin imite l'apparence d'une peau jeune et tendue. Cet effet se produit presque instantanément à l'application, mais perd son effet après environ une journée.
Le professeur de chimie de l'Université de Californie Riverside, Chao Wang, travaille sur un matériau polymère encore plus futuriste, capable de se guérir des dommages à la température ambiante et, pour faire bonne mesure, infusé avec de minuscules particules métalliques qui le rendent capable de conduire l'électricité. Bien qu'il n'affirme pas clairement qu'il essaie de créer des super-héros, il admet être un grand fan de Wolverine et déclare à propos de ses recherches: «Il essaie de faire entrer la science-fiction dans le monde réel."
Il est intéressant de noter que certains matériaux auto-réparateurs ont déjà fait leur chemin sur le marché, tels qu'un revêtement auto-réparateur sur le téléphone Flex de LG, cité par M. Wang comme exemple de plusieurs types d'applications qu'il envisage pour cette technologie à l'avenir. Cela dit, cet homme tente clairement de créer des super-héros.
6 implants cérébraux à restauration de mouvement
Ian Burkhart, âgé de 24 ans, a été victime d'un accident anormal à l'âge de 19 ans qui l'a laissé paralysé à partir du ventre. Au cours des deux dernières années, il a travaillé avec les médecins pour peaufiner et ajuster le dispositif implanté dans son cerveau: une micropuce qui lit les impulsions électriques dans le cerveau et les traduit en mouvements. Bien que l’appareil soit loin d’être parfait (il ne peut l’utiliser au laboratoire que si l’implant est relié à un ordinateur par un manchon au bras), il a pu réapprendre des tâches telles que verser une bouteille et même jouer à un jeu vidéo ou deux.
En fait, Ian est le premier à admettre qu'il pourrait ne jamais bénéficier directement de la technologie. C’est plus une «preuve de concept» qui montre que les membres qui n’ont plus de liens avec le cerveau peuvent être reconnectés aux impulsions du cerveau par des moyens extérieurs.
Cependant, il est fort probable que sa soumission à une chirurgie du cerveau et ses séances de trois fois par semaine pendant des années seront d'une aide précieuse pour faire progresser cette technologie pour les générations futures. Bien que des procédures similaires aient été utilisées pour restaurer partiellement le mouvement chez les singes et pour animer un bras robotique à l'aide d'ondes cérébrales humaines, il s'agit du premier exemple de réussite du pontage de la déconnexion neurale qui provoque la paralysie chez un sujet humain.
5 greffes bioabsorbables
Les endoprothèses vasculaires ou greffes (tubes en maille de polymère insérés chirurgicalement dans les artères pour réduire le blocage) constituent un mal nécessaire, car elles entraînent des complications tout au long de la vie du patient et ne sont que modérément efficaces. Le potentiel de complications, en particulier chez les patients jeunes, rend les résultats d’une étude récente portant sur des greffes vasculaires bioabsorbables très prometteurs.
La procédure s'appelle restauration de tissu endogène - et maintenant pour un peu anglais clair: chez les jeunes patients nés sans quelques connexions nécessaires dans leur cœur, les médecins ont été capables de créer ces connexions en utilisant un matériau avancé qui agit comme un "échafaudage", permettant au corps de reproduire la structure avec un matériau organique avec l’implant se dégradant ensuite. C'était une étude limitée avec seulement cinq jeunes patients. Pourtant, tous les cinq se sont rétablis sans complications.
Bien qu'il ne s'agisse pas d'un concept nouveau, le nouveau matériau impliqué dans l'étude (composé de «polymères bioabsorbables supramoléculaires, fabriqués à l'aide d'un procédé d'électrofilage exclusif») semble représenter un progrès majeur. Les endoprothèses de la génération précédente composées d'autres polymères et même d'alliages métalliques ont donné des résultats mitigés, conduisant à une lente adoption du traitement partout sauf en Amérique du Nord.
4 cartilage de bioglasse
Une autre construction polymère imprimée en 3D pourrait révolutionner le traitement de certaines blessures très débilitantes. Une équipe de scientifiques de l’Imperial College de Londres et de l’Université de Milan-Bicocca a créé un matériau appelé «bioglass», une combinaison silice-polymère qui possède les propriétés résistantes et flexibles du cartilage.
Ces implants en bioglasse ressemblent aux endoprothèses de l'entrée précédente, mais sont fabriqués à partir d'un matériau complètement différent pour une application totalement différente. Une utilisation proposée de ces implants est un échafaudage destiné à encourager la repousse naturelle du cartilage. Mais ils ont aussi des propriétés d'auto-guérison, capables de se recoller au contact s'ils sont déchirés.
Bien que la première application testée soit le remplacement d'un disque rachidien, une autre version permanente de l'implant est en cours de développement pour traiter les blessures au genou et autres blessures dans les zones où le cartilage ne se régénère pas. Les moyens de production, l’impression 3D, rendent les implants beaucoup moins coûteux à produire et encore plus fonctionnels que les implants actuels de pointe, de ce type, qui doivent généralement être cultivés en laboratoire.
3 muscles polymères auto-guérissants
Pour ne pas être en reste, Cheng-Hui Li, chimiste à Stanford, travaille avec acharnement sur un matériau qui pourrait être la pierre angulaire d'un véritable muscle artificiel, un matériau qui pourrait même surpasser nos faibles muscles. Son composé, une combinaison suspecte de sons organiques, d'atomes de silicium, d'azote, d'oxygène et de carbone, est capable de s'étirer sur plus de 40 fois sa longueur et de revenir ensuite à la normale.
Il peut également se remettre de trous percés dans les 72 heures et, bien sûr, se reconnecter s'il est sectionné en raison de l'attraction provoquée par un «sel» de fer dans le composé. Pour l'instant, il doit être placé ensemble pour se rattacher de cette manière. Les pièces ne rampent pas les unes vers les autres. Pour l'instant.
De plus, pour le moment, le seul point faible de ce prototype est sa conductivité électrique limitée, la substance ne prenant que 2% de plus en longueur lorsqu'elle est exposée à un champ électrique, alors que les 40% réels sont atteints par des muscles.Nous nous attendons à ce que ce problème soit résolu rapidement, et Li, les scientifiques du cartilage du bioglass et le Dr Wolverine des entrées précédentes seront en contact les uns avec les autres encore plus rapidement, s'ils ne le sont pas déjà.
2 cœurs fantômes
La technique mise au point par Doris Taylor, directrice de la médecine régénérative au Texas Heart Institute, constitue un léger écart par rapport aux biopolymères imprimés en 3-D discutés ci-dessus et similaires. Le Dr Taylor a démontré chez les animaux - et il est prêt à essayer chez les humains - une technique utilisant uniquement des matières organiques pouvant être encore plus fictive que toute entrée précédente.
En bref, le cœur d’un animal, par exemple un cochon, est trempé dans un bain chimique qui détruit et élimine toutes les cellules, à l’exception de la protéine. Cela reste comme un "coeur gigantesque" vide qui peut ensuite être injecté avec les propres cellules souches du patient.
Une fois que le matériel biologique nécessaire est en place, le cœur est connecté à un appareil qui s'apparente à un système circulatoire artificiel et à des poumons (un «bioréacteur») jusqu'à ce qu'il commence à fonctionner en tant qu'organe et puisse être transplanté chez le patient. Le Dr Taylor a démontré avec succès la technique sur des rats et des porcs, mais pas encore chez l'homme.
C'est une technique similaire qui a eu un certain succès avec des organes moins complexes tels que les vessies et les trachées. Le Dr Taylor est le premier à admettre que perfectionner le processus - et être en mesure de fournir un flux constant de coeurs artificiels, en éliminant complètement la liste d'attente pour une greffe - est encore loin. Cependant, il a été souligné que même si cet effort échouait, il aurait sans aucun doute l'avantage de conduire à une meilleure compréhension de la construction du cœur et à une amélioration du traitement des maladies cardiaques.
1 maille de cerveau injectable
Enfin, nous avons une technologie de pointe avec le potentiel de câbler rapidement, simplement et complètement le cerveau en une seule injection. Des chercheurs de l'université de Harvard ont mis au point un maillage de polymère électriquement conducteur qui est littéralement injecté dans le cerveau, où il s'infiltre dans les recoins et se confond avec le tissu cérébral.
Jusqu'ici composé de seulement 16 éléments électriques, le maillage a été implanté dans le cerveau de deux souris pendant cinq semaines sans rejet immunitaire. Les chercheurs prédisent qu'un appareil à plus grande échelle composé de centaines d'éléments de ce type pourrait surveiller activement le cerveau jusqu'au neurone individuel dans un proche avenir, avec d'autres applications potentielles, notamment le traitement de troubles neurologiques tels que la maladie de Parkinson et les accidents cérébrovasculaires.
À terme, cela pourrait également amener les scientifiques à mieux comprendre les fonctions cognitives supérieures, les émotions et d'autres fonctions du cerveau qui restent actuellement troubles. Une telle réduction du fossé entre les sciences neurologiques et physiques pourrait très bien alimenter de nombreuses avancées dans un avenir encore plus lointain et, avec nombre des entrées précédentes de cette liste, conduire à des super-héros.
Le nom actuel de Mike Floorwalker est Jason et il vit dans la région de Parker, au Colorado, avec son épouse Stacey. Il aime la musique rock forte, la cuisine et faire des listes.