Tốc độ cong vênh đến không tưởng công nghệ sinh học: 5 tiến bộ y học tuyệt vời

Mọi người đang sống lâu hơn bao giờ hết, phần lớn là do những đột phá trong công nghệ y tế. Tuy nhiên, điều thú vị là nhiều ứng dụng cứu sinh mới nhất có tính năng công nghệ cũng có thể được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Đó là những tiến bộ như thế này mang các thiết bị của chúng ta đến gần trái tim của chúng ta hơn - theo nghĩa đen - cũng như mắt, da và các cơ quan khác. Đó là bởi vì công nghệ sinh học, hay sự tích hợp công nghệ với cơ thể con người, đang trở nên phổ biến hơn. Đặt những tiến bộ này để làm việc trong các ứng dụng khác chỉ là một sự mở rộng tự nhiên của khám phá công nghệ. Dưới đây là một cái nhìn về năm sự phát triển dường như thoát ra khỏi khoa học viễn tưởng, nhưng đang hướng tới thực tế y tế - và hơn thế nữa. (Để đọc một thông tin thú vị khác, hãy xem Ý tưởng khoa học viễn tưởng đáng kinh ngạc đã trở thành sự thật (và một số điều đó không đúng).

Kính mắt Bionic

Lĩnh vực kính mắt bionic đang phát triển nhanh chóng. Một số công ty đang phát triển và thử nghiệm kính áp tròng "thông minh". Ví dụ, các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington đang nghiên cứu một ống kính sẽ theo dõi lượng đường trong máu cho bệnh nhân tiểu đường, cũng như tìm kiếm các dấu hiệu cảnh báo bệnh tăng nhãn áp.

Ngoài việc theo dõi, các ống kính thông minh này sử dụng đèn LED nhỏ để hiển thị thông tin kỹ thuật số trực tiếp cho người đeo, với cùng một thực tế tăng cường mà một số điện thoại thông minh sử dụng để chồng dữ liệu kỹ thuật số lên hình ảnh trong thế giới thực. Tiềm năng là dễ hình dung; với công nghệ này, chúng tôi không chỉ có thể kiểm tra email và đọc tin nhắn văn bản thông qua các liên hệ của chúng tôi mà còn có được một bản cập nhật về các dấu hiệu sức khỏe quan trọng như lượng đường trong máu. (Nghe có vẻ giống như kích thước tiếp theo của kính Google!)

Không có gì đáng ngạc nhiên, Microsoft Research đã hợp tác với Đại học Washington để thúc đẩy sự phát triển của sản phẩm này, hiện được gọi là Ống kính thông minh. Công ty có kế hoạch phát hành các ống kính nâng cao này "ngay khi mọi thứ đã sẵn sàng".

Tự phục hồi da

Da là cơ quan lớn nhất của cơ thể con người; nó cũng kiên cường nhất Da của chúng tôi cung cấp một hàng rào bảo vệ cho các thành phần bên trong mỏng manh của chúng tôi. Nó nhạy cảm với áp lực, cho phép chúng ta trải nghiệm cảm giác từ chạm nhẹ nhất đến đau đớn và nó có hiệu quả cao trong việc tự chữa lành. Do đó, rất khó để tái tạo, mặc dù khả năng tái tạo da tổng hợp sẽ mang lại một tiềm năng lớn cho y học và nhiều lĩnh vực khác.

Nhờ các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford, da thay thế tổng hợp đã trở thành hiện thực. Nhóm nghiên cứu đã phát triển một vật liệu làm từ một loại hạt nhựa polymer và niken đặc biệt vừa nhạy áp lực vừa linh hoạt. Nó cũng bền - và có thể tự chữa lành. Trong thử nghiệm, khi vật liệu bị cắt làm đôi và sau đó được ép lại, nó đã lấy lại 75% sức mạnh ban đầu trong vài giây đầu tiên. Các mảnh tách được khôi phục đến gần 100 phần trăm sau khoảng 30 phút.

Một ứng dụng rõ ràng cho công nghệ này là trong các thiết bị giả. Bởi vì da tổng hợp này nhạy cảm với áp lực và có thể phát hiện ra những thứ như bắt tay và uốn cong, áp dụng da tổng hợp vào chân tay giả mở ra khả năng tạo ra một bàn tay, cánh tay hoặc chân giả chân thực hơn nhiều. Vật liệu này cũng có thể được sử dụng để tạo ra các thiết bị điện tử tự phục hồi như điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay. (Để biết thêm các tiến bộ, xem 6 Thiết bị đeo được mát mẻ.)

Linh kiện bên trong tự sạc

Trong nhiều thập kỷ, máy tạo nhịp tim đã kéo dài và nâng cao cuộc sống của những người mắc bệnh tim. Một trong những nhược điểm của thiết bị này là nó cần pin để hoạt động. Giống như tất cả các loại pin, những máy tạo nhịp tim có tuổi thọ hữu hạn, điều đó có nghĩa là người dùng phải trải qua phẫu thuật khi pin chết. Tuy nhiên, các kỹ sư tại Viện Công nghệ California và Đại học Princeton đã phát triển một loại vật liệu có khả năng xóa bỏ nhu cầu phẫu thuật thay pin máy tạo nhịp tim - và nhiều hơn nữa.

Nhóm nghiên cứu nhúng các tấm cao su silicon với các dải nano gốm sứ titanate chì (PZT), một vật liệu áp điện hiệu quả cao. Tấm cao su tạo ra tạo ra năng lượng thông qua chuyển động, thu 80% năng lượng cơ học và chuyển đổi thành điện năng, có thể được sử dụng bởi máy tạo nhịp tim. Nếu được sử dụng trong máy tạo nhịp tim, vật liệu này có khả năng giữ cho các thiết bị được sạc vô thời hạn, chỉ đơn giản thông qua các chuyển động của hơi thở.

Nhưng trong khi một tấm nhỏ có thể cung cấp năng lượng cho máy tạo nhịp tim, thì những tấm lớn hơn của vật liệu thậm chí còn có tiềm năng năng lượng lớn hơn. Chúng có thể được nhúng trong giày và được sử dụng để sạc điện thoại di động thông qua đi bộ hoặc chạy. Họ thậm chí có thể khai thác sự chuyển động của hệ thống treo của xe và giữ cho pin được sạc, cung cấp nguồn năng lượng dồi dào cho những chiếc xe điện trong tương lai.

Bề mặt tự phục hồi

Công nghệ nano đóng một vai trò lớn trong tiến bộ sinh học. Ví dụ, các nhà khoa học MIT đã phát triển một chất kết dính nano dựa trên những sợi lông nhỏ bao phủ bàn chân của tắc kè. Chất này là thứ cho phép những con thằn lằn nhỏ này bám vào bề mặt, nhưng các nhà khoa học tin rằng nó cũng có thể được sử dụng để hàn kín vết thương và thậm chí có thể vá các lỗ bên trong, chẳng hạn như những vết loét gây ra bởi loét dạ dày. Vật liệu này hoàn toàn không thấm nước và có khả năng được sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện tử. (Để biết thêm về công nghệ nano, hãy đọc Công nghệ nano: Sự đổi mới nhỏ nhất trong công nghệ.)

Xe lăn của tương lai

Làm thế nào về một chiếc xe lăn thông minh? Cũng tại MIT, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một chiếc xe lăn chấp nhận lệnh bằng giọng nói và tìm hiểu về môi trường của nó. Ghế tự trị xây dựng bản đồ điều hướng bằng tín hiệu Wi-Fi. Rõ ràng, loại thiết bị này sẽ là một tiến bộ tuyệt vời cho người khuyết tật. Và này, có lẽ cuối cùng nó sẽ dẫn đến những chiếc xe được điều khiển bằng giọng nói mà tất cả chúng ta đều mơ ước.

Đột phá công nghệ sinh học

Tiến bộ y tế đang được phát triển với một tốc độ đáng kinh ngạc. Từ các vi khuẩn chống sâu răng giữ cho răng của bạn sạch sẽ, đến các cánh tay chạy bằng tên lửa cho vay sức mạnh đến chân tay giả, các nhà nghiên cứu và kỹ sư đang đưa chúng ta đến gần hơn với điều không tưởng. Tất nhiên, cần có thời gian để mang lại nhiều tiến bộ này cho thị trường. Mặc dù vậy, khoa học đang ngày càng tiến gần hơn đến khoa học viễn tưởng và trong khi không phải tất cả các dự đoán của viễn tưởng về tương lai đều tích cực, y học là một lĩnh vực mà dường như tương lai không thể đến đây đủ nhanh.