2.治疗癫痫的3D打印药片
新一代神技“3D打印”可以打印吃的啦,并且还是药物!已经有相当多的研究者正在致力于这项技术的研发,比如《国际药学杂志》报道,伦敦大学学院的研究人员就成功试验了3D打印药片技术。而在这一点,美国的Aprecia公司走在前面,他们宣布美国食品药品监督管理局(FDA)已经批准了其号称“全球首个”3D打印药物Spritam(左乙拉西坦)速溶片上市,该药物用于治疗癫痫。
不得不说这是整个3D打印领域的里程碑。因为它意味着可同时制造数以百万计的相同产品。
3D打印技术的的独特优势除了便捷与个性化之外,还有一点不可忽视,就是它在结构上更加可控,这是传统制造方式无法企及的能力。而使用3D打印药物的好处是就是它包含有很多孔洞,在嘴里只需要一点点水就能溶解,对吞咽困难的患者(例如癫痫发作的病人)来说十分容易。用传统方法也可以制造出带孔洞的药物,但是更加困难,也更昂贵。
畅想未来,打印药物也许能够满足更加定制化的医疗需求。还有一些研究者认为,3D打印药物或许能为发展中国家提供更便宜的药物生产方式。
3.柔性微电子
柔性微电子(Flexible Microelectronics)能够适应不规则的人体组织形状,并配合这些组织的运动,实现感知能力,将来甚至还能针对不同的生理参数做出反应。在这方面,谷歌隐形眼镜是一个代表。
去年谷歌就宣布,它正在研发一款智能隐形眼镜,可通过分析佩戴者泪液中的葡萄糖含量帮助糖尿病患者监测血糖水平,从而免去糖尿病患者取血化验的痛苦。该隐形眼镜内置上万个微型晶体管和细如发丝的天线,以无线形式发送到智能手机等移动设备上。
而今年,伊利诺伊大学教授约翰·罗格斯(John Rogers)联合华盛顿大学的一支研究团队开发出了一款柔性套环,能够包裹在一颗跳动的兔子心脏的外部,以3D形式监测其电活动。在不久的将来,该技术可能被用于高精确感知和响应心律失常。
此外,罗格斯教授还研发出了一款柔性皮肤“补丁”,能够记录心电图和脑电图信号,并以无线形式发送到智能手机或其他设备上。
4.快速止血系统
过去,当有士兵在战场上不幸中枪,现场医疗急救手法之粗鲁,比挨枪子也好不到哪儿去。纱布必须立刻塞到咕咕冒血的伤口里。有时候子弹形成的空腔深达5英寸,有限的急救措施面对这种严重的情况也很无奈,使了老鼻子劲把纱布堵在伤口里也没能止血,医务兵只好把纱布挖出来,整个步骤再来一次。对于伤员来说,这实在有点三观尽毁,身心具崩。
前美陆军医师John Steinbaugh说:我们施救之前,必须先把他们的枪踢走,否则等我们一动手……
就算医务官再努力,很多伤员也只能眼睁睁地看着自己流血而亡;大出血是战场上造成伤员死亡的首要因素。曾在伊拉克和阿富汗服役多年的军医 Steinbaugh 说:其实吧,纱布这东西,只要碰到严重点的伤,点用没有。当 Steinbaugh 医生在2012年4月因头部受伤退役之后,他加入了一家位于俄勒冈州的一家名叫 RevMedx 的创业公司,和一群老兵、科学家和工程师一同研究快速止血的方法。
2014年4月的时候,美国 FDA 批准了他们的新发明:XStat,一种便携式,改造过的大力注射器,将大量覆膜海绵灌进伤口。XStat 可以在战场上拯救大量士兵的生命,减轻野蛮施救造成的痛苦,比纱布能更快速填充伤口,迅速止血。
这东西起效非常迅速:只消15秒,整个伤口就会被彻底堵上,并产生足够的压力,止住涌血。而且因为止血绵抠住了整个伤口,所以不会被如血如泉涌的伤口吐出来。
但如何把大力止血丸塞到伤口里,可是需要点技巧,在战场上,医务官必须背着各种救命家伙事,顶着枪林弹雨满战场跑,还得背着枪去打仗。所以得RevMedx开发出一种足够便携轻巧的器械,能够把止血药绵深入投进伤口内部。于是,开发团队设计了一种直径30毫米的,聚碳酸酯材料的注射器,药绵直接存储在注射器内以节省空间。使用时,拉出推杆,把注射器探入伤口,尽量接近失血的血管,在伤兵掏枪崩了自己之前,赶紧下药。
写到这里突然想到一个笑话:
士兵甲:郁闷,被毒蛇咬了。
士兵乙:别慌,我有止血海绵,来,快打上。
路人甲卒。
5.可提前检测出青光眼的发光滴眼剂
青光眼是导致人类失明的三大致盲眼病之一。它是指眼内压间断或持续升高的一种眼病,持续的高眼压可以给眼球各部分组织和视功能带来损害,如不及时治疗,视野可以全部丧失而至失明。然而,其初期没有表现症状,常常不被发现,只会在常规眼部检查中被诊断出来,导致患者往往在十年后才会意识到视觉出现问题。
由伦敦大学、威康信托基金会和帝国理工学院医疗 NHS 基金会合作,正在开发一种新的测试方法,可检测眼睛中的死亡神经细胞,提前十年检测出青光眼,并有希望拯救数百万人的视力。
研究团队使用含有染料的天然蛋白质(膜联蛋白)来检测死亡细胞,当遇到死亡神经细胞时,该化合物会发荧光。荧光的检测可在传统眼睛检测设备中进行。如果患者存在大量的死亡细胞,说明患青光眼的风险很大,并建议接受药物治疗,以期在视觉丧失之前阻止神经细胞死亡。
目前该研究团队正将这种染料开发成滴眼剂,同时研究人员认为该方法或可应用到其他神经疾病的早期诊断领域,如阿尔兹海默症和帕金森氏症。
当产品研发成功,上市销售时,想必会受到大家欢迎。改技术可拯救成千上万人的视力问题,降低失明率,还世界一片光明。同时在慢性神经疾病的领域也很广泛,提前发现,尽早预防,或许 “长生不老” 不再是梦。
6.3D打印微型机器鱼
众所周知,鱼肉鲜美,富含蛋白质、维生素、铁等元素,营养价值高,且易于吸收,对于健康是极好的。那么,鱼形机器人呢?
美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员利用新的 3D 打印技术,开发出能够在液体中游泳并具有多种用途的微型机器人。这种被称为 “微型鱼” 的机器人,可通过过氧化氢的化学反应以及磁力来驱动控制,能实现排毒、遥感和定向给药等多种功能。
目前打印出的机器鱼采用自走式,磁操纵。研究人员表示,他们使用了一种称为微型连续光高分辨率 3D 打印技术。这一过程使研究人员能够一次打印几百个 120 微米长,30 微米厚微型机器鱼。他们可以通过计算机辅助设计(CAD)程序,快速更改设计,打印出鲨鱼,蝠鲼,甚至鸟形状外观的机器鱼。
纳米工程师能够方便地将不同功能的纳米粒子放进 “微型鱼” 身体的某一部位:在鱼尾打印铂纳米粒子,可与过氧化氢发生化学反应,从而作为燃料推动 “微型鱼” 前进;在鱼头部打印氧化铁纳米粒子,可以通过氧化铁的磁性控制其转向。通过改变 “微型鱼” 的形状,以及调整过氧化氢的使用量,研究人员能够控制 “微型鱼” 在液体中的游泳速度。
机器鱼当中的聚二纳米颗粒可以和毒素中和,随着中和过程进展,机器鱼会发出越来越强烈的红色荧光,闪闪发光的红色越来越密集。这意味机器鱼可以起到排毒和毒素传感器的双重功能。研究人员也认为机器鱼可用于定向药物递送,环境保护和许多其它应用。
简单的 “微型鱼” 不仅能够充当未来的 “药物投递员” 或者 “清道夫”,还可以变换各种外观形状,这可能意味着未来某一天,你体内或许会变成一个 “动物园”。