Два изобретения, которые изменят будущее человечества

Камеры, способные видеть сквозь тело, и использование генетической модификации для нейтрализации смертоносного биологического оружия считаются двумя прорывными изобретениями, которые повлияют на будущее технологий.

1. Волшебная камера лучше рентгена

Медицинские методы эндоскопии прошли долгий путь развития, но в будущем они могут привести к еще большим прорывам, поскольку врачи смогут видеть, что происходит под нашей кожей.

Исследователи изобрели новый тип камеры, способной видеть сквозь внутренние структуры организма. Благодаря этому они могут обнаруживать источники света за тканями тела.

Первый прототип был разработан исследователями из Эдинбургского университета (Великобритания). В сочетании с эндоскопом устройство может «видеть» полости внутри человеческого тела.

Эндоскоп — это длинный и тонкий инструмент, часто оснащённый камерой, датчиками и подсветкой. Он необходим для всех видов медицинских процедур. Однако без рентгена сложно определить, в какой части тела работает эндоскоп.

Новая камера способна преодолеть эту проблему, обнаруживая источники света внутри тела. Благодаря тысячам фотонных детекторов, встроенных в камеру, устройство может обнаруживать световые частицы, проходящие через ткани человека.

Новая камера может видеть сквозь тело.

Когда фотоны контактируют со структурами тела, свет часто рассеивается или отражается от ткани, а чувствительность камеры позволяет ей улавливать мельчайшие следы света.

Объединяя направленные световые сигналы камеры с рассеянными фотонами, устройство может определить, в какой части тела эндоскоп излучает свет.

Этот метод позволяет врачам определить точное расположение органов, которые они наблюдают с помощью эндоскопии. Это играет важную роль в диагностике и лечении.

Этот метод может помочь врачам узнать точное расположение органов внутри тела.

На изображении выше вы можете увидеть пример регистрации света камерой конфокального микроскопа, используемого для исследования лёгких овец. Изображение слева показывает, как будет выглядеть новая камера: оно точно показывает, где в лёгком находится инструмент.

Справа на изображении показана сцена, снятая обычной камерой, где датчик улавливает шумы как рассеянный свет. Однако мы не можем определить местоположение фотонов, поскольку частицы света отражаются от структуры лёгких.

«Эта технология позволяет нам видеть сквозь человеческое тело», — сказал ведущий исследователь Кев Дхаливал. «Возможность видеть, где находится устройство, важна для многих приложений в здравоохранении. Это особенно полезно при проведении малоинвазивных процедур для лечения заболеваний».

Проект под названием Proteus исследует ряд новых технологий визуализации, которые помогут визуализировать ранее неразгаданные «биологические тайны». Исследования сосредоточены на респираторных и лёгочных заболеваниях.

Исследователи утверждают, что улучшенное изображение, обеспечиваемое новой камерой, поможет врачам визуализировать местоположение и длину используемого эндоскопа. Они также надеются в будущем улучшить разрешение изображений.

Конечно, в ближайшее время мы не увидим эту волшебную камеру в клинической практике, но это многообещающий шаг вперед в технологиях визуализации и диагностики.

2. Нейтрализовать смертоносное биологическое оружие

Бактерия Francisella tularensis (F. tularensis) использовалась в качестве биологического оружия со времён Второй мировой войны. В последнее время учёные прибегли к генетической модификации, чтобы нейтрализовать её токсичность.

F. tularensis вызывает тяжёлое заболевание под названием туляремия, основными симптомами которого являются боли в суставах, мышцах и общая слабость. Во время Второй мировой войны советские войска использовали его для сдерживания немецких войск перед Сталинградской битвой.

На сегодняшний день Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) считают F. tularensis одним из самых опасных агентов биотерроризма наряду с сибирской язвой, ботулизмом, чумой, оспой и вирусными геморрагическими лихорадками. Однако исследователи нашли способ нейтрализовать эту опасную бактерию.

Картируя молекулярную структуру бактерий, исследователи делают их безвредными. Этот подход фокусируется на группе генов, известной как «остров патогенности Francisella».

Бактерии туляремии.

Проведя ряд структурных, биохимических и клеточных исследований, учёные определили, как эти болезнетворные гены «включаются» и «выключаются». На основе этого они создали генетические мутации, которые лишили бактерии способности вызывать заболевания.

Главное преимущество лечения туляремии заключается в том, что оно не требует применения антибиотиков. В связи с растущей угрозой развития устойчивости к антибиотикам необходимость поиска альтернатив им очевидна. И любые исследования, помогающие нам сократить использование антибиотиков, бесценны.

Однако это не первый случай, когда люди нашли альтернативу антибиотикам для лечения туляремии, включая терапию по уничтожению устойчивых к антибиотикам бактерий с помощью CRISPR.

Конечно, нам по-прежнему придется использовать антибиотики при необходимости, но что еще важнее, нам необходимо расширить исследования новых методов лечения, чтобы сократить ненужное использование лекарств.

По данным Khoahoc.tv