۱۰ تکنولوژی پزشکی که میتوانند آینده بشر را متحول کنند!
بدیهی است که جامعه ما بسیار سریعتر از گذشته در حال حرکت است. همانطور که تکنولوژی پزشکی به پیش میرود، روشهای قدیمی منسوخ و بلا استفاده میشوند. اگر ما به پیشرفت علم پزشکی نگاه کنیم متوجه میشویم که به زودی با جهانی جدید در زمینه پزشکی مواجه خواهیم شد. پیشرفت تکنولوژی پزشکی و استفاده از فناوریهای جدید مانند هوش مصنوعی، واقعیت مجازی، مهندسی بافت، پرینتر سه بعدی و غیره میتواند آینده بشر را متحول کند. در ادامه برای روشن شدن این موضوع ۱۰ مورد از جالبترین تکنولوژیها در زمینه پزشکی را مرور میکنیم.
۱-فناوری mRNA
واکسنهای mRNA با اثربخشی و پتانسیل بالا، ظرفیت توسعه سریع و هزینههای پایین جایگزینی مناسب برای واکسنهای سنتی هستند.
mRNA یا آرانای پیامرسان یک مولکول RNA تک رشتهای است. این مولکول حامل اطلاعات ژنتیکی است که از DNA به دست آمده است. واکسنهای mRNA با ارائه یک کد ژنتیکی به سلولها کار میکنند و به آنها اجازه تولید پروتئینهای ویروسی را میدهند. به این ترتیب پس از ایجاد پروتئینها، سیستم ایمنی بدن فعال شده و بدن میتواند پاسخ ایمنی دهد. موفقیت واکسنهای mRNA کووید-۱۹، رونق زیادی به ساخت سایر واکسنهای mRNA بیس برای بیماریهای مختلف از سرطان گرفته تا ویروس زیکا داده است.
تصور میشود که پتانسیل mRNAها فراتر از واکسن است. mRNA میتواند تقریباً برای هر پروتئینی رمزگذاری کند؛ بنابراین ممکن است به ما اجازه دهد تا انواع درمانها را با واداشتن بدن به ایجاد پاسخی شبیه به دارو ایجاد کنیم. بسیاری از داروهای مبتنی بر پروتئین مانند آنتیبادیهای ساخته شده در خارج از بدن بسیار مؤثر بودهاند؛ اما این داروها بسیار گران هستند. بنابراین، با استفاده از فناوری mRNA میتوان بدن انسان را برای تولید پروتئینها تنظیم کرد و زمان و هزینه تولید را کاهش داد.
۲- واقعیت مجازی (Virtual Reality)
یکی از جالبترین پیشرفتها در تکنولوژی پزشکی استفاده از عینکهای واقعیت مجازی است. واقعیت مجازی مدت زیادی است که وجود داشته است. با این حال، اکنون به طور فزایندهای برای درمان و مدیریت طیف گستردهای از بیماریها و شرایط روانی از استرس و اضطراب گرفته تا زوال عقل و اوتیسم استفاده میشود. اما قابلیتهای آن تنها به شرایط سلامت روان محدود نمیشود؛ بلکه با تغییر افکار و درک بیماران در مورد درد برای مدیریت موثر درد نیز استفاده میشود. همچنان پتانسیل عظیم و نامعلومی برای واقعیت مجازی وجود دارد؛ اما حوزههای تمرکز آن برای پیشرفتهای پزشکی شامل مراقبتهای بهداشتی پیشگیرانه، توانبخشی، درمان سرطان و جراحی میباشد.
۳- نوروتکنولوژی (Neurotechnology)
نوروتکنولوژی دارای پتانسیل زیادی برای بهبود بسیاری از جنبههای زندگی است. در حال حاضر این فناوری در حوزه پزشکی و سلامت به کار میرود؛ اما چشماندازهای زیادی برای استفاده از آن در زمینههای دیگر از جمله آموزش، مدیریت، امنیت ملی و حتی ورزش ترسیم شده است.
نوروتکنولوژی شامل تمام اجزایی است که برای درک مغز، فرآیندهای آن و حتی کنترل، ترمیم یا بهبود عملکردهای آن ایجاد شده است. این اجزا میتواند کامپیوترها، الکترودها یا هر وسیله دیگری باشد که میتوانند برای رهگیری پالسهای الکتریکی عبوری از بدن استفاده شوند. نوروتکنولوژی در حال حاضر با ثبت میدانهای مغناطیسی تولید شده در مغز برای تصویربرداری از مغز استفاده میشود. همچنین از این فناوری برای تحریک مغز و سیستم عصبی برای تأثیرگذاری بر فعالیت مغز استفاده میشود. البته این موارد عمدتاً در مرحله تحقیقاتی هستند؛ اما پتانسیل عمدهای برای درمان اختلالات مغزی دارند.
یک نمونه از این موارد Neuralink است که ایلان ماسک در ساخت آن پیشگام بود. Neuralink دستگاهی است که در مغز انسان جاسازی میشود و میتواند فعالیت مغز را ثبت کند. در نهایت دستگاه این دادهها را به صورت بی سیم به رایانه منتقل میکند. سپس محققان میتوانند این دادهها را تجزیه و تحلیل کنند و از آنها برای تحریک مغز استفاده کنند. در صورت موفقیت آمیز بودن، احتمالاً میتوان از آن برای درمان بیماریهای مغزی مانند آلزایمر و پارکینسون استفاده کرد.
۴- هوش مصنوعی (Artificial Intelligence)
ثابت شده است که هوش مصنوعی به عنوان یکی از مهمترین زمینههای تکنولوژی پزشکی در تشخیص زودهنگام بیماریها بسیار ارزشمند است. به عنوان مثال در مورد سرطان سینه، استفاده از هوش مصنوعی باعث میشود که بررسی ماموگرافی ۳۰ برابر سریعتر و با دقت حدود ۹۹ درصد انجام شود و نیاز به بیوپسیهای غیر ضروری را کاهش دهد. هوش مصنوعی همچنین برای نظارت بر بیماری قلبی در مراحل اولیه استفاده میشود و به ارائهدهندگان مراقبتهای بهداشتی اجازه میدهد تا خطرات بیماری را در مراحل اولیهتر و قابل درمانتر کشف کنند. علاوه بر این، هوش مصنوعی به پزشکان کمک میکند تا برنامههای درمانی جامعتری ایجاد کنند و به بیماران این امکان را میدهد که شرایط خود را به طور مؤثرتری مدیریت کنند.
تحقیق و کشف دارو یکی از جدیدترین کاربردهای هوش مصنوعی در علوم زیستی است. هوش مصنوعی میتواند فرآیندهای کشف دارو را با ایجاد راههای کارآمدتر برای کشف و استفاده مجدد از داروها سادهسازی کند و زمان لازم برای بازاریابی یک داروی جدید و هزینههای مرتبط با آن را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
۵- چاپ سه بعدی (۳D Printing)
چاپگرها یا پرینترهای سه بعدی به سرعت به یکی از محبوبترین فناوریهای موجود در بازار تبدیل شدند. این چاپگرها را میتوان برای ساخت ایمپلنتها و مفاصل استفاده کرد. پروتزهای حاصل از پرینت سه بعدی به دلیل سفارشی بودن به طور فزایندهای محبوب هستند. پرینترهای سه بعدی را همچنین میتوان برای ساخت قرصهایی استفاده کرد که حاوی چندین دارو هستند. این قرصها به بیماران در سازماندهی، زمان بندی و نظارت بر چندین دارو کمک میکند.
علاوه بر این، دانشمندان با استفاده از پرینترها توانستهاند رگهای خونی، تخمدانهای مصنوعی و حتی پانکراس بسازند. سپس این اندامهای مصنوعی در بدن بیمار رشد میکنند تا جایگزین اندام معیوب اصلی شوند. توانایی ساخت اندامهای مصنوعی که توسط سیستم ایمنی بدن طرد نشود، میتواند انقلابی باشد و جان میلیونها بیمار را که هر ساله به پیوند عضو نیاز دارند، نجات دهد.
۶-آزمایشگاه روی تراشه (Lab On A Chip)
آزمایشگاه روی تراشه (LOC) دستگاهی است که یک یا چند عملکرد آزمایشگاهی را بر روی یک مدار که تراشه نامیده میشود و ابعاد بسیار کوچکی دارد، انجام میدهد. LOC ها میتوانند حجم بسیار کمی از مایعات (تا کمتر از پیکولیتر) را حمل کنند و از نظر تئوری، این پتانسیل را دارند که تقریباً هر آزمایشی را در مقیاس کوچک انجام دهند. این آزمایش میتواند توالی یابی DNA، سنتز شیمیایی، تشخیص بالینی و غیره باشد.
ابعاد کوچک LOCها مزایایی از جمله کاهش هزینهها، آسیب کمتر به محیط زیست و کاهش ضایعات شیمیایی در نتیجه استفاده کمتر از واکنشگرها دارد. علاوه بر این، استفاده از نمونههای خون/ادرار/بزاق و غیره با حجم کم میتواند سبب راحتی بیشتر بیماران شود.
۷- تکنیک کریسپر (CRISPR)
تکنیک CRISPR از جمله تکنولوژی های پزشکی است که برای درمان بیماریهای نادر بسیار امیدوارکننده است. این تکنیک، روش ساده و دقیقی برای ویرایش ژن است و کاربردهای فراوانی دارد. مکانیسم عمل آن به این صورت است که ابتدا بخش معیوب DNA سلول یافت شده و سپس بر اساس فعل و انفعالات خاصی بخش ژنتیکی موردنظر ترمیم میشود. با استفاده از این سیستمها، محققان میتوانند به طور دائمی ژنها را اصلاح کنند و بیماریهای ژنتیکی را درمان کنند. بنابراین CRISPR دارای کاربردهای بالقوه در بسیاری از موارد از جمله اصلاح نقایص ژنتیکی، درمان و پیشگیری از گسترش بیماریها و بهبود رشد میباشد.
به عنوان مثال فیبروز کیستیک یک اختلال نادر ژنتیکی است که بر عملکرد سیستم تنفسی و گوارشی تأثیر میگذارد. این بیماری منجر به ضخیم شدن مخاط اندامها و حفرههای بدن مانند ریهها و بینی میشود. به این ترتیب باعث ایجاد مشکلاتی در این اندامها میشود. در حال حاضر چندین آزمایش بالینی در حال انجام است تا ببینند آیا میتوان از CRISPR برای اصلاح جهشهایی که باعث فیبروز کیستیک میشوند، استفاده کرد یا خیر. CRISPR همچنین به عنوان یک راه برای درمان بیماری سلول داسی شکل که توسط یک جهش ژنتیکی ایجاد میشود، مورد بررسی قرار گرفته است. تا همین اواخر، پیوند مغز استخوان تنها درمان واقعی برای این بیماران بود؛ اما ژن درمانی با CRISPR امید جدیدی به بیماران داده است.
۸- مهندسی بافت
مهندسی بافت یکی از رویکردهای رو به رشد و بسیار امیدوارکننده در دنیای پزشکی امروز است. مهندسی بافت عبارت است از ساخت یک داربست که به عنوان چهارچوب و ساختار حمایتی برای رشد سلولها عمل میکند. از این داربست برای ساخت بافتهای مصنوعی عملکردی در شرایط آزمایشگاهی استفاده میشود. به طور طبیعی، سلولهای بدن ساختار حمایتی خود را میسازند و ترشح میکنند که به این ساختار ماتریس خارج سلولی گفته میشود. این ماتریس که از انواع گلیکوزآمینوگلیکانها، گلیکوپروتئینها و غیره تشکیل شده است، علاوه بر پشتیبانی مکانیکی از سلولها در فرایندهای سیگنالینگ سلولی نیز نقش بسیار مهمی دارد.
ما در مهندسی بافت ساختار ماتریس خارج سلولی را شبیهسازی میکنیم و داربستهایی را تهیه میکنیم که خارج از بدن جایگزین ماتریس خارج سلولی سلولها باشند، رفته رفته سلولها شروع به ترشح ماتریس خارج سلولی طبیعی کنند و داربست به مرور زمان تخریب شود. بیوموادی که به عنوان داربست برای مهندسی بافت استفاده میشوند باید زیست سازگار، زیست تخریب پذیر و دارای شیمی سطح و تخلخل مناسب و کنترل شده باشند تا بتوانند چسبندگی و مهاجرت سلولی خوبی فراهم کنند و رسوب ماتریس خارج سلولی را تسهیل کنند. در مهندسی بافت، سلولها در حضور فاکتورهای رشد روی داربستها کشت داده میشوند و اگر محیط مناسب باشد، یک بافت کامل و عملکردی ایجاد میشود.
۹- استفاده از فناوری برای سلامت روان
تکنولوژی پزشکی در حوزه سلامت روان نیز پیشرفتهای بسیار خوبی داشته است.در طول سالهای گذشته، بسیاری از فناوریها پدیدار شدهاند که میتوانند به سلامت روان بیماران کمک کنند.
به عنوان مثال چت رباتهای هوش مصنوعی مانند Woebot میتوانند به بیماران کمک کنند تا استراتژیهای درمانی خود را از طریق اپلیکیشنهای گوشیهای هوشمند دنبال کنند یا نرمافزار تشخیص صدای Ellipsis میتواند الگوهای صدا و گفتار بیمار را برای درک شرایط عاطفی فرد تجزیه و تحلیل کند. فناوری دیگری که به تازگی برای سلامت روان مورد استفاده قرار گرفته است، استفاده از بازیهای ویدیویی میباشد. EndeavorRx که در سال ۲۰۲۰ تأیید شد، اولین و تنها بازی ویدیویی درمانی تأیید شده توسط FDA است. این بازی برای کمک به بهبود دامنه توجه کودکان ۸ تا ۱۲ ساله مبتلا به ADHD استفاده میشود. طبق مطالعات بالینی انجام شده حدود ۷۳ درصد از شرکتکنندگان افزایش قابل توجه تمرکز را گزارش کردند.
۱۰- پزشکی از راه دور (Telemedicine)
پزشکی از راه دور طیف وسیعی از مزایا را هم برای بیماران و هم برای ارائهدهندگان مراقبتهای بهداشتی ارائه میدهد. این فناوری راحتی زیادی را برای بیماران فراهم میکند و همچنین میتواند ارزانتر باشد؛ زیرا بیماران نیازی به پرداخت هزینههای ثانویه مانند هزینههای سفر یا مراقبت از کودکان ندارند. همچنین میتواند دسترسی گروههای مختلف از جمله افراد مسن، افرادی که از نظر جغرافیایی منزوی هستند و کسانی که قادر به ترک خانههای خود نیستند را بهبود بخشد. برای ارائهدهندگان مراقبتهای بهداشتی نیز مزایایی دارد؛ زیرا هزینههای ثانویه را کاهش میدهد، قرار گرفتن در معرض بیماریها و عفونت را کاهش میدهد و به پزشکان اجازه میدهد افراد بیشتری را ببینند، زیرا میتوانند انعطاف پذیرتر کار کنند.
منابع
لینک مرتبط: استفاده از حسگرهای زیستی برای تشخیص سرطان
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.