The Future // 更好的零件

更好的眼睛

定制视力: 通常,我们的眼睛需要一个长期,缓慢滑动到一个非常模糊的地方:白内障。外科医生可以代替披着人工那些镜头,但半个月左右的时间,人们仍然需要眼镜来实现20/20视力。现在不是了。眼科医生 丹尼尔·施瓦茨,MD '84与合作 格拉布博士,A诺贝尔奖获得者,化学家在加州理工学院,制定了第一的,其独一无二即可调透镜的光。术后,眼睛已经愈合之后,医生束光进入透镜,重塑它来优化精确视力而无需眼镜。 “之前没有人这样做过ESTA,”施瓦茨说,世卫组织在创新,这FDA批准在2017年“这是一个具有挑战性的技术开发20年的工作,但它很高兴看到病人如何欣赏定制只使用其光晶体植入“。

驱逐失明: 此外施瓦茨是加州理工学院的协作方式, 莫尔塔扎加里卜博士,在设备上,将旁路伤痕累累的角膜,导致失明的在非洲和印度的主要原因之一。眼科医生会放一个微小的投影仪在患者的眼睛。眼镜装有一个摄像机将捕捉图像,并通过蓝牙发送至投影机。投影机的聚焦在视网膜上的图像,让病人看。该小组的目标是从目前的原型移动临床试验在2021年。

缓解青光眼: 生物工程 Tejal德赛,博士'98,正在开发一种纳米结构器件,满载六个月至少抗青光眼药物,将被注入到眼睛。逐渐释放药物随着时间的推移会,减轻了每天三次眼药水的需要。早她的团队在动物模型中测试了微小的设备,她希望临床试验将在一两年内开始。

Conceptual Illustration of an eye, overlapping orange, black and white boxes and circles.

 

更好的耳朵

Conceptual Illustration of an ear, overlapping orange, black and white boxes.

 

组成完美的听证会: 人类听觉系统是小骨,运河,管,毛细胞和神经,在其他元件的复杂的管弦乐队。 “真是太复杂,很难相信它在所有工作,说:” neurotologist 查尔斯肢体,MD。 ITS人为复制功能已被证明非常具有挑战性的。甚至人工耳蜗植入,用于治疗严重到极重度感音神经性聋的最佳选择今天,是“严重跑调,说:”肢体。为什么呢?像助听器,他们已经设计围绕一个目标:感知讲话。但肢体转向音乐从根本上改善技术。感知音乐 - 鉴于其旋律,和声,球场,和色调 - 是一个更复杂的目标。 “如果你能听到的音乐好了,你可以听到有事情好了,”狂热的爵士乐爱好者介绍。在技​​术进化的飞跃可能导致最终追求的梦想长:完美的听觉恢复。

除了硬件: “在未来的几年中,我觉得我们要拿出一个医疗听力损失,说:”肢体。 “我们要破解再生的螺母或找一些办法把死[听觉]毛细胞恢复生机。”

更好的嘴

提高人体的网关: 搬过来,牙刷。微生物组才可能成为牙医的最有力的武器。 “我们的种子身体的口腔很多地方,”科学家说:颜面部 伊冯娜卡皮拉,DDS,博士。我们每次刷牙的时间,我们可以赶走细菌那么行进到遥远的地方 - 我们的大脑,血管,肠子 - 在那里他们可以建立商店和肆虐的那些敏感。有研究挂钩阿尔茨海默病,结肠癌,糖尿病和其他健康问题的口腔细菌。我们许多人患有口腔细菌的主场草皮诡计:龋齿和牙龈疾病。卡皮拉想要驯服坏演员(但保持良好的)在我们的口腔内的微生物。她找到一个办法来阻止引起牙周疾病,这些小鼠:益生菌。 “我们不想消灭所有的细菌,”她解释说,“只是改变了党的成员。”益生菌,她说,“可能会改变我们如何看待和预防口腔疾病的景观。”

加强矫正: 牙齿矫正 斯纳的Oberoi,DDS,MS,生物工程和她的同事们也越来越精明着家臣。他们建立了一个蓝牙功能的霍利这时候有人的固定监测量是穿着他们的设备(注意,青少年)和智能手机应用程序来跟踪正畸医生,让患者依从性和治疗前与您联系复发患者。设备和应用将发生在不久的将来临床试验。

生长的牙齿: 啮齿动物可以再生牙齿,使我们为什么不能?遗传学家 奥弗·克莱恩博士,目的是通过研究干细胞如何沟通,并与一个组织一次在妈妈肚子里长牙找出来。我希望能在其他再生机制热刺器官,如皮肤隔离开来,这样我就可以把它那对牙齿。

更好的肌肉

保持肌肉可能: 大力水手ADH他的菠菜;愿我们有一天有一个药丸让我们坚强到终点。今天,虽然可悲的现实是,我们的肌肉,因为我们年龄的下降。 ESTA大多发生浪费因为干细胞修复和维持我们的肌纤维萎缩它们而失去功能。分子生物学家 安德鲁·布拉克博士是旨在防止ESTA的发生 - 甚至扭转它。和其他科学家已经证明有暴露年龄年轻血液提升其功能的人类肌肉细胞。布拉克的实验室正在寻求以确定振兴的肌肉干细胞因子和修复那些抑制及其机理研究。这些天然存在的分子可以制成无毒的药物,将停止,甚至走回头路肌肉弱化。 “那是我在2050年的梦想,大多数70岁的孩子,如果他们想可以跑马拉松,”我说。

同时我们的肌肉萎缩伴伤 - 和添加的侮辱,他们变成脂肪。整形外科医生 布赖恩菲利,MD,已经发现了干细胞的特定人群在肩袖肌群有大量的所谓的fibroadipoprogenitor细胞(FAPS)。当有人遭受撕裂的肩袖,FAPS变成白色脂肪变性或纤维组织。菲利但已经找到了办法把白色脂肪ESTA成更代谢活跃米色脂肪,分泌哪些刺激因素的肌肉再生。未来的治疗结果?远远快从伤病,手术,低背的问题,以及其他情况导致肌肉恶化恢复。

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更好的关节

攻骨的秘密: 骷髅,站起来!我们要了解到,骨架为“必要对我们的健康是我们的神经系统,”预测细胞生物学家 塔玛拉艾里斯顿博士。为什么呢?深藏在我们的骨骼被称为骨细胞组成巨大,网络,从我们的头上,以我们的脚趾伸展,就像神经。艾里斯顿这些细胞发现,影响我们的关节的健康 - 特别是,它们的功能在人类关节炎抑制。

这一发现如何重新开启功能可能会导致这种疾病的急需新的治疗,甚至药物,可以防止关节炎的产生。但这可能找到的只有一丝揭示我们骨骼的力量。 “我们主要是觉得我们的骨骼机械组织ESTA,帮助我们避开的,”艾里斯顿说。 “我认为我们将有他们可以做什么来支持我们的全身健康更深的赞赏。”

更好的器官

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按需创建器官: 对于痛苦的等待忘了供体器官,这可能是太大,太小,或不支持。在未来,科学家们将能够增长定制每个病人的遗传,年龄和大小的器官或打印。它们也能够集成机关随着无线通信技术和纳米技术来监控它们的功能和传输性能数据,以病人的医疗团队。所以设想 舒沃·罗伊博士,世卫组织的科学家工作在生物学和工程学的融合。罗伊和他的团队创造了世界上第一个仿生肾铺平了道路这个未来。的咖啡杯大小的设备包括硅基于纳米技术的过滤器,以净化血液,而在生物反应器中生长活肾细胞进行自然肾的其它功能。患有这些生物人工肾脏,体内的屏幕,免疫细胞,将不再需要服用免疫抑制药物,这种移植的成本会高于血液透析远不如专用透析中心。罗伊正在努力,以使设备准备好,在短短的前五年的患者。

其他科学家正在创建工程器官,以更好地理解为什么我们自己的器官失败。心脏病专家 洛神亚伯拉罕,MD,正在3D印刷一块心脏的,可以卫生组织心脏跳动破译为什么细胞在心脏疾病的最常见的遗传性出差错 - 肥厚型心肌病。突然,年轻的运动员暴毙而制定通常这种毁灭性的疾病。利用基因工程细胞,研究人员正在研究创造一种环境,模仿人类心脏的复杂结构。十一细胞成熟为miniheart切片,研究人员可以研究的机制,导致心脏增厚和疤痕在人类。 “我们只是在ESTA的旅程,开始了”亚伯拉罕说,“但我的目标是能够设计出个性化的诊断测试和治疗为每个家庭有肥厚型心肌病”,是否引起该疾病在家庭中的特定突变已知的是与否。

四肢更好

仿生肢体爆破超越: 想象一下,假腿,但仍然能够感觉到你脚下的草地上。或者告诉你的人工膝关节弯曲单独使用你的看法。欢迎来控制论的未来,biomechatronic四肢哪里会与人类大脑进行交流。 “这是太空时代,未来的思考,说:” 奥唐奈理查德博士,整形外科医生谁是领导AG体育平台的研究肌骨财团。 “我们正在使用钛,骨锚,经皮植入物和先进的整形技术来放大神经信号,”奥唐奈说。这些信号“然后被解码的复杂的算法,以控制与假肢的运动和来自外部环境的发射感官反馈。我们问,“我继续说,”“我们能帮否则‘禁用’患者变得截肢不仅身强力壮,但即使 -able?我们可以利用我们学会用这个脑机接口技术,治愈瘫痪?我们可以设计四肢更强,更聪明,能够承受老龄化的严峻考验,甚至长期深太空旅行?“这是我们30年的愿景“。

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Cover of UCSF杂志 Winter 2020: Special Issue / The Future. Collage of futuristic image of gloved hands with high-tech parts.

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潜入健康的未来在这期特刊 UCSF杂志.

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