Миннесотский университет стал на шаг ближе к тому, чтобы разгадать причину развития болезней головного мозга. Благодаря созданию уникального в своём роде имплантата See-Shells, учёные смогут не только следить за развитием заболеваний, но и вылечить их. See-Shells – прочная прозрачная оболочка, созданная с применением техники 3D печати. Со слов создателей, изобретение поможет заглянуть внутрь головы и посмотреть, как болезнь влияет на всё сознание. Подробная статья о новой разработке была опубликована в Nature Communications.

От предыдущих разработок новая технология отличается тем, что ранее наука могла контролировать только отдельные участки головного мозга, то есть изолированно от всей головы. С новым изобретением станет возможно изучать, что происходит с одним участком головы, и как это влияет на другую её часть.

Объектом исследования стали лабораторные крысы. Сначала создатели сделали цифровое сканирование черепа, а затем создали их точную копию с помощью технологий 3D печати. Далее была проведена операция, благодаря которой была удалена верхняя часть черепа. Удалённую часть заменили имплантатом. В результате учёные могут наблюдать за извилинами животного в режиме реального времени.

Иммунная система грызунов благополучно приняла новый объект, что делает возможным дальнейшее наблюдение за животными.

Один из создателей Тимоти Эбнер заявил, что, несмотря на успешность прозрачного вещества среди грызунов, провести эксперимент на людях пока не представляется возможным. Но любые эксперименты, даже над зверями, важны, чтобы понять, как функционирует мозг.

Исследования помогут повысить качество лечения тяжёлых заболеваний у людей.

20-й век ознаменовался открытием антибиотиков. Однако, беспорядочное их употребление спровоцировало выработку у бактерий способности противостоять многим препаратам. Это может привести к тому, что у человека не будет средства, способного справляться даже с простыми инфекциями. Усилия ученых направлены на разработку новых антибиотиков и поиск способов, которые нарушат защитные механизмы болезнетворных микроорганизмов.

Примером может служить работа исследователей из Purdue University, США. Они создали прибор, действие которого основано на снижении иммунитета вирусов под воздействием синего света.

Эффективность своей разработки ученые проверяли на золотистом стафилококке. Он способен поразить человека, иммунитет которого ослаблен из-за болезни или преклонного возраста. Кроме того микроорганизм стал устойчив к метициллину и другим противомикробным препаратам, перечень которых растет, что усложняет лечение.

В созданном аппарате для ослабления иммунитета бактерии разработчики применили светотерапию, а точнее фотообесцвечивание. В ходе испытаний на раны мышей, зараженные золотистым стафилококком, воздействовали синим светом. Действие излучения не приводит к гибели микроорганизма, а усиливает их уязвимость для лекарственных средств. В результате защита возбудителей инфекции так ослабла, что обычная перекись водорода справилась с ними.

Патент на прибор для фотообесцвечивания уже получен. Он состоит из небольшой коробочки, которая генерирует синее излучения на зараженные раны. Создатели устройства планируют выпустить в продажу карманную модель.

Болит шея… Это состояние знакомо многим. Избавиться от неприятных ощущений поможет ортопедический воротник, который обеспечит фиксацию шейного отдела и попутно проведет профилактику в этой области.

Какие бывают ортопедические воротники

Шина Шанца предназначена для удерживания шейного отдела позвоночника в определенном положении. Аксессуар служит опорой для головы, разгружает мышцы и связки, ограничивать подвижность позвонков во время лечения.

Классификация воротников по материалу

Группа мягких воротников

Назначение:

  • шейные позвонки нуждаются в легком вытяжении;
  • боли в области шеи, когда приходится долго работать сидя;
  • как профилактическое средство.

Изготавливается из медицинского поролона или другого пористого материала.

Конструкция: полоса с ортопедической выемкой под подбородок.

Фиксация: с помощью липучек.

При диагнозе кривошеи врач прописывает детям ношение мягкой шины. Также назначается для реабилитации в послеоперационный или посттравматический период.

Группа надувных шин

Отличается прочностью и гибкостью. Регулировка надувного механизма осуществляется грушей.

Назначение:

  • вытяжение позвоночника;
  • стимуляция кровотока;
  • ограничение подвижности шейного отдела;
  • фиксация позвоночного столба.

Группа жестких изделий

Включают приспособления с фиксацией средней и высокой степени жесткости.

Назначение:

  • поддержка головы;
  • снятие нагрузки с мышц и позвонков.

Для изготовления по индивидуальному размеру используется термопластичный материал. Застежка располагается сзади.

Применение ортопедического аксессуара

Самолечение может принести вред. Требуется консультация врача, который подберет и определит, сколько времени нужно носить шину.

Применение приспособления продиктовано болями в области шеи. Профилактическое использование актуально для офисных работников и других специалистов, выполняющих работу сидя. Аксессуар снимает напряжение с шеи и поддерживает голову.

Шина Шанца может выполнять деликатный массаж, что безопасно для травмированного позвоночника.

Эффективность приспособления отмечена при терапии остеохондроза (средний уровень), неврологических болях, воспалении шейных мышц. Педиатры назначают ношение аксессуара даже новорожденным, если выявлены симптомы кривошеи.

Противопоказания требуют неукоснительного соблюдения предписаний врача. Применение изделия исключено:

  • если имеются любые дерматологические проявления на шее;
  • при серьезном травмировании позвоночника и нестабильность в области шейного отдела.

Как долго нужно носить

В каждом конкретном случае время использования шины определяет врач:

  • при небольших травмах и болях в области шеи – ежедневно по 15 минут;
  • при диагнозе «остеохондроз» – дважды в день по 1 часу.

Как вести себя во время ношения

Во время использования приспособления пациент может быть в положении сидя или стоя. Ложиться категорически запрещено – это может привести к деформации позвонков. Длительное применение шины может привести к атрофии шейных мышц.

Чтобы устранить болезненные ощущения, эффективен комплексный подход, включающий массаж, лечебную физкультуру и ношение воротника.

Как правильно подобрать

Основными критериями подбора ортопедического воротника являются качество фиксации и удобство ношения. Шина должна препятствовать наклону или запрокидыванию головы. Во время примерки шея должна быть прямой, а голова расположена ровно.

При правильном положении нижняя часть аксессуара спереди упирается в кости ключицы, сзади достигает основания шеи, а верхняя часть спереди подпирает челюсть, сзади достает череп. При этом верхняя часть должна отстоять от кожи на 1.5 см.

Неправильный подбор может вызвать боль, тошноту, головокружение и даже обморок. При таких симптомах воротник снимают и обращаются к врачу.

Правильно подобранная шина Шанца не натирает шею, не препятствует глотанию.

Комплекс предназначен для очистки воздуха и поддержания нормального уровня влажности в помещениях. Обновленный Philips AC2721 помогает людям, страдающим аллергией, астмой и повышенной сухостью кожи. Применение устройства особенно актуально весной в период цветения и во время отопительного сезона.

Преимущества

  • Модель АС2721 подходит для любых помещений, даже с небольшой площадью. Оригинальный дизайн устройства идеально дополнит интерьер комнаты. Комплекс имеет компактный вид, что не мешает ему быстро очищать воздух с одновременным его увлажнением в помещениях, площадь которых составляет не менее 65 м2. Потребление электроэнергии прибором минимально: при непрерывной работе устройства на протяжении дня затрачивается до 1 кВт/ч.
  • Используемая технология VitaShield IPS эффективно удаляет различные виды загрязняющих частиц (РМ 2.5), среди которых невидимые глазом микроскопические капельки жидкостей и тяжелые металлы. Такие частицы отличаются малыми размерами. По сравнению с диаметром волоса человека они меньше его в 30 раз. Если их не удалять, то происходит постепенное накопление отравляющих веществ в организме человека, что негативно сказывается на его здоровье. Устройство удаляет вирусы, аллергены, бактерии, все виды пыльцы и пыли, включая 99, 97 % мельчайших загрязнителей, в результате чего воздух становится абсолютно чистым.
  • У прибора оптимизирована функция очищения, благодаря чему происходит распознавание и удаление из помещения даже опасного вируса гриппа типа A (H1N1). На обработку воздуха в комнате, площадь которой не превышает 20 м2, потребуется менее 12 минут, из чего следует, что на протяжении часа осуществляется его пятикратная фильтрация. Это происходит благодаря тому, что воздух подается с высокой скоростью, составляющей 260 м3 в час.
  • Благодаря новинке Philips отсутствует необходимость в приобретении нескольких приборов, которые бы одновременно обеспечивали качественную очистку и увлажнение воздуха. С этими задачами легко справляется климатический комплекс, работающий по принципу два в одном, а именно очищение и увлажнение.
  • В устройстве используется технология NanoCloud, в основе работы которой лежит принцип природного холодного испарения. Процесс испарения воды сопровождается образованием невидимого водяного тумана. Размеры молекул тумана микроскопичны, что не позволяет им перемещать опасные бактерии в пространстве, но при этом осуществляется равномерное увлажнение. Процесс не сопровождается оседанием белого налета на поверхности мебели. При достаточном уровне увлажнения комплекс функционирует лишь в режиме очистки.


Контроль качества работы комплекса осуществляется с помощью цифровой панели. Устройство укомплектовано датчиком AeraSense, позволяющим с высокой точностью определять качественный состав воздуха. Все показатели отображаются на дисплее в режиме он-лайн. К примеру, пользователю доступна информация о наличии или отсутствии в воздухе частиц РМ2.5. Возможно также отслеживание количества аллергенов, данные о которых отображаются на экране с использованием шкалы (1 – 12).

Прибор оборудован встроенным гигрометром, с помощью которого определяется степень влажности. По окружности дисплея расположен индикатор цвета, помогающий осуществлять контроль качества воздуха в помещении. В основе его работы лежит изменение цвета индикатора при ухудшении качественных характеристик воздушных масс. Изменение голубого цвета на индикаторе на красный цвет свидетельствует о загрязнении воздуха в помещении.

В состоянии паралича человек не способен контролировать все физиологические функции, хотя при этом центральная нервная система может функционировать вполне нормально. Ученые уже много лет решают задачу, как вылечить это состояние. С помощью недавно разработанного способа преобразования мозговых импульсов в речевые сигналы вполне вероятно, что одна из проблем будет решена. В новой технологии использованы возможности искусственного интеллекта.

Группе немецких, нидерландских, а также американских ученых с помощью вычислительных моделей, основанных на нейронных сетях, удалось реконструировать отдельные слова и целые предложения из сигналов, которые подает головной мозг. Во время чтения людьми вслух, выступления с речью или простого прослушивания записей исследователи вели наблюдение за определенными областями головного мозга. Об этом сообщил журнал Science.

Нима Месгарани, сотрудник Columbia University (США), отметила:

«Мы работаем над созданием искусственной нейронной сети, в которой нейроны будут включаться и выключаться в разное время и воспроизводить звук. Перевод этих сигналов в речь у разных людей происходит сугубо индивидуально. Компьютерные алгоритмы должны уметь распознавать, как это выполнить для отдельного человека».

В ходе исследования ученые использовали данные, которые получили от 5 больных эпилепсией. С помощью нейронной схемы проводился анализ, как ведет себя слуховая кора (она проявляет активность, когда человек говорит или только слушает). Импульсы, полученные от пациентов, компьютерным алгоритмом были реконструированы речевые данные. Точность алгоритма составила 75%.

Вторая группа экспертов под руководством Мигеля Ангрика (Bremen- University, Германия) и Кристиана Херфа (Maastricht University, Нидерланды) исследовала данные 6 пациентов, у которых была удалена опухоль мозга. Человек вслух читал в микрофон слова, при этом электродами постоянно велась запись информации, получаемой из мозговых центров речи. Полученные показания электродов сетью были сопоставлены с аудиозаписями. В результате алгоритмы распознали верно 40% информации.

Работа команды из США (University of California, Сан-Франциско) позволила реконструировать предложения целиком, используя считанные мозговые импульсы 3 человек, страдавших эпилепсией, во время чтения вслух определенных предложений. Точность реконструкции в отдельных случаях составила 80%.

Работа над системой только началась и требует продолжения, но полученные результаты обнадеживают. Если доработка завершится успехом, то возможность говорить вновь появится у сотен тысяч людей.

Наверняка вы мечтали о способности хорошо видеть в темноте. Но увы это невозможно без специальных средств, потому что наши глаза не способны улавливать инфракрасное излучение. Давно известно, что инфракрасный свет исходит практически от всех объектов, но его волны длинные и фоторецепторы глаз не могут их уловить.

Инновационное открытие учёных

Исследователи Массачусетской медицинской школы при университете смогли разработать специальные наночастицы, выполняющие роль крошечных датчиков, позволяющих улавливать инфракрасные лучи, чтобы наделить животных и людей ночным зрением.

Эти частицы, попадая на глаза в виде капель, оперативно доставляются в фоторецепторы сетчатки и прикрепляются к ним. Находясь на клетках сетчатки, наночастицы захватывают необходимые длинные лучи, вместо этого излучая короткие волны, которые улавливает зрение млекопитающих. Таким образом фоторецепторы глаза перенаправляют в мозг специальные сигналы, как буд-то в глаз попали лучи видимого света.

Эффективность наночастиц

Исследователи в ходе проведения эксперимента с мышами смогли доказать эффективность своей разработки. При получении дозы инновационных частиц, фоторецепторы мышиных глаз укорачивали волны излучения до 535 нм, когда исходная длина была 980 нм. В таком случае свет приобретал зелёный оттенок. Благодаря такой разработке, лабораторные мыши смогли с лёгкостью пройти лабиринт с множеством препятствий, как ночью, так и при хорошем освещении.

Присутствует один единственный побочный эффект – помутнение роговицы глаза, которое проходит в течение недели, за то сама способность видеть предметы в темноте сохраняется до двух с половиной месяцев.

Планируется, что это открытие учёных будет активно использоваться при создании новых военных технологий. Но ей будет применение и в медицине – планируют использовать новые знания в лечение дальтонизма.

Сейчас диагностирование рака молочной железы обеспечивается рентгеном и МРТ-обследованием. Болезнь настолько распространена, что ученым приходится работать над созданием альтернативных более быстрых и доступных методов диагностики. Обследование с помощью магнитно-резонансной томографии считается безопасным, так как отсутствует вредное излучение. Однако, сканирование длится долго. К тому же процедура более дорогостоящая, чем рентген. У МРТ есть еще один значительный недостаток. Австрийские ученые придумали, как его устранить.

Сейчас при МРТ-сканировании груди используются вертикальные сканеры, которые имеют две одноразовые чашки, оснащенные радиочастотными катушками. Исследователи считают, что причиной разной эффективности метода является зависимость результата от того, какую форму тела имеет пациентка. Ученые предложили отказаться от традиционной методики, а вместо этого воспользоваться специальным жилетом.

Модель, созданная из ткани с пришитыми 32 радиочастотными катушками, имеет универсальный размер и подойдет для любой женщины. Оснащение жилета датчиками движения является одним из преимуществ. Снимки получаются четкими, так как уменьшают влияние помех от дыхания пациенток. Женщинам во время проведения обычного МРТ-сканирования молочных желез приходилось стоять.

По словам исследователя Элмара Лайстлера: «Жилет позволит проводить обследование пациенток в положении лежа на спине. Важная часть разработки связана с тем, что большая часть груди приближена к приемнику, будучи сглаженной у лежащей женщины. При этом происходит усиление сигнала, что может серьезно сократить время обследования».

Работы по созданию жилета продолжаются. Хотя отчеты об успешном тестировании публиковались ранее, авторы проекта не спешат заявить о полной готовности устройства к использованию.

Количество инъекций инсулина, которые при диабете первого типа приходится делать больным ежегодно, составляет в среднем от 700 до 1000 уколов. При гормональном заболевании акромегалии пациенты ежемесячно вынуждены обращаться к врачу, чтобы получить весьма болезненный укол в мышцы. Каждую неделю больной рассеянным склерозом 3 раза получает инъекцию интерферона бета. Мало кому нравятся уколы, поэтому ученым приходится искать решение, чтобы иголки и шприцы заменить менее болезненным способом. RaniPill – так назвали «умную» капсулу, которая недавно была разработана для решения таких задач.

Своим созданием она обязана индийскому изобретателю Миру Имрану, Он создает различные медицинские приборы, на которые получено свыше 400 патентов. На разработку нового метода, позволяющего доставить нужное лекарство в организм без болезненных инъекция, ушло несколько лет.

Чтобы воспользоваться «умной» капсулой, пациенту нужно просто проглотить ее, как будто это обычная таблетка. В кислой среде желудка оболочка RaniPill растворится. Далее происходит смешивание 2-х веществ, которые содержатся в капсуле, и происходит выделение углекислого газа. Внутренняя небольшая сфера надувается газом и начинает давить на капсулу, чтобы из нее выдвинулась инъекционная игла и ввела лекарство прямо стенку желудка либо кишечника. В стенках отсутствуют болевые рецепторы, но есть густая сеть сосудов, в которые и попадает лекарство.

Для изготовления капсулы, всех ее составных частей, в том числе игл, использован биоразгалаемый материал. Разработчик утверждает, что не разложившиеся фрагменты с переваренной пищей выйдут через 1-4 дня.

Проведенные эксперименты показали, что после проглатывания капсула не вызывает трудностей в пищеварительном тракте, и даже процесс раздувания сферы и срабатывания игл не создает проблем.

«Умная» капсула, содержащая различные полезные препараты, в том числе инсулин, сначала была испытана на животных. Все 100 экспериментов прошли успешно. Помимо этого, 20 человек-добровольцев приняли участие в тестах, которые также были успешным. Для тестирования не использовались препараты, только проверялись ощущения участников от применения RaniPill. Всех добровольцев поделили на две группы. В одной группе капсулу проглатывали сразу после приема пищи, во второй – до еды. После этого участники свободно ходили и занимались обычными делами. С помощью рентгена ЖКТ, который делали добровольцам раз в 30 минут, можно было отслеживать, как перемещается капсула.

Мир Имран рассказал, что, по мнению всех добровольцев, капсула легко проглатывается, скрытый укол был безболезненным, а неприятные ощущения никто не почувствовал. Несколько капсул принял сам изобретатель для проверки, некоторые не запивал водой. Было установлено, что пища не препятствует работе и перевариванию капсулы в дальнейшем. В группе, принимавших RaniPill после еды, прохождение ЖКТ происходило дольше по сравнению с участниками, глотавшими ее до еды.

Хотя в «умной» капсуле не содержаться электронные и металлические части разработчик считает ее роботом.

Изобретатель говорит: «Отсутствие «электронного мозга» не мешает капсуле работать и в автономном режиме выполнять механическую функцию, для которой она и создавалась».

Следующим этапом исследований станут испытания с участием реальных пациентов и настоящих лекарств.

В планах изобретателя оснастить RaniPill беспроводным датчиком, чтобы подаваемый им сигнала помогал отследить, когда препарат будет доставлен в нужное место. Так же специалист сможет контролировать, как регулярно пациент принимает лекарственный препарат. А если прием очередной дозы лекарства был пропущен, то на смартфон врача придет сообщение.

Новое портативное устройство Philips Lumify сделает возможным для российских врачей проведение диагностических УЗ исследований и телеметрических консультаций, используя смартфон.

Разработчики компании Philips познакомили российских потребителей с интеллектуальным решением Lumify – мобильным ультразвуком, который позволит проводить телеметрические консультации онлайн в режиме реального времени. УЗ-датчик голландской компании будет подключаться к смартфону или планшету, которые заменят собой дисплей. Нажав всего одну кнопку, доктор сможет в течение считанных минут провести исследование. С помощью нового прибора будет осуществляться формирование достоверных клинических изображений высокого качества. Устройство позволяет отправить полученные изображения экспертам для анализа, получения дистанционной консультации либо мнения других специалистов.

Благодаря инновационному решению отпадает необходимость в транспортировке УЗИ-аппаратуры. К тому же диагностика не будет зависеть от места и времени проведения. Различные датчики расширяют сферу использования аппарата. С помощью прибора можно обследовать:

  • сердечно-сосудистую систему;
  • брюшную полость;
  • мягкие ткани и сосуды;
  • опорно-двигательный аппарат;
  • другие внутренние органы.

Ольга Бершадская, которая руководит направлением «Ультразвуковые системы» компании, отмечает: «Являясь первым такого рода портативным УЗ-аппаратом, Philips Lumify позволяет решать различные клинические задачи. Он обеспечивает возможность проведения диагностических исследований методом ультразвука в любом месте и даже тогда, когда нет доступа к другим технологиям либо на это требуется слишком много времени. Медикам понадобится смартфон/планшет с установленным приложением и присоединенным к нему соответствующим УЗ-датчиком. Этого достаточно, чтобы провести диагностическое исследование. Мы уверены, что среди специалистов будет востребована мобильная и простая технология, обеспечивающая быструю и эффективную оценку состояния больных».

Philips Lumify работает на гаджетах с операционной системой Андроид и доступом в интернет. Это позволит пользоваться возможностями УЗ-технологии специалистам лечебных заведений в городах и небольших медпунктов в сельской местности. С помощью устройства медики смогут не только экстренно оценивать состояние пациентов, но и передавать информацию другим врачам.

Срок службы зубных пломб, к сожалению, ограничен. Разрушительное воздействие оказывают микробы и давление, которое пломбы испытывают при жевании, приводят к их изнашиванию. Приходится раз в 7-10 лет идти к стоматологу, чтобы заменить старые. Однако, создание учеными из Oregon Health and Science University нового пломбировочного материала и клея скоро позволит заметно увеличить этот промежуток. Проведенный научный эксперимент доказал, что новый композит будет в 2 раза прочнее, чем стандартный.

Высокая прочность пломб обусловлена добавлением в формулу тиоуретана – компонента, используемого для повышения износоустойчивости корабельных палуб и автомобильных кузовов. По мнению специалистов тиоуретан повысит устойчивость реставрационного материала к растрескиванию и воздействию микробов, что станет препятствием к образованию новых полостей.

Во время проведения эксперимента образец шесть месяцев находился в емкости, в которой была смоделирована среда ротовой полости. Результаты исследования подтвердили, что износостойкость нового композита на 30% превышает прочность привычных пломбировочных материалов. Кроме того увеличению стойкости способствовал и новый клей, состоящий из полимеров, устойчивых к бактериям и содержащимся во рту ферментам.

Кармер Пфайфер, профессор ресторативной стоматологии, отметил, что инновационная технология позволит людям реже бывать у врача, чем прежде. Она поможет сберечь не только деньги, но и нервы. К тому же новая методика станет профилактикой серьезных осложнений, которые могут появиться, если не обращать внимания на проблемы с привычными пломбами. Естественно, это не отменяет плановые посещения стоматолога два раза в год.