Maayo nga gipunting nga mga shot sa sakit

Nangita mi ug epektibong tambal ug bakuna para sa coronavirus ug sa impeksyon niini. Sa pagkakaron, wala kami mga tambal nga napamatud-an nga epektibo. Bisan pa, adunay laing paagi sa pagpakig-away sa mga sakit, nga mas may kalabutan sa kalibutan sa teknolohiya kaysa biology ug medisina ...

Niadtong 1998, i.e. sa panahon nga usa ka Amerikanong eksplorador, Kevin Tracy (1), nagpahigayon sa iyang mga eksperimento sa mga ilaga, walay koneksyon nga nakita tali sa vagus nerve ug sa immune system sa lawas. Ang ingon nga kombinasyon giisip nga hapit imposible.

Apan si Tracy segurado nga naglungtad. Gikonektar niya ang usa ka gunitanan nga electrical impulse stimulator ngadto sa ugat sa mananap ug gitambalan kini sa gibalikbalik nga "mga shot". Gihatagan dayon niya ang ilaga nga TNF (tumor necrosis factor), usa ka protina nga nalangkit sa paghubag sa mga hayop ug tawo. Ang mananap kinahanglan nga mahimong acutely inflamed sulod sa usa ka oras, apan sa pagsusi nasuta nga ang TNF gibabagan sa 75%.

Nahibal-an nga ang sistema sa nerbiyos naglihok ingon usa ka terminal sa kompyuter, diin mahimo nimo mapugngan ang impeksyon sa wala pa kini magsugod, o hunongon ang pag-uswag niini.

Ang husto nga giprograma nga mga electrical impulses nga makaapekto sa sistema sa nerbiyos mahimong makapuli sa mga epekto sa mahal nga mga tambal nga wala'y pagtagad sa kahimsog sa pasyente.

Lawas nga remote control

Kini nga pagkadiskobre nagbukas sa bag-ong branch nga gitawag bioelectronics, nga nangita alang sa dugang ug mas gamay nga teknikal nga mga solusyon alang sa pagdasig sa lawas aron sa pagpukaw sa maampingong giplano nga mga tubag. Ang teknik anaa pa sa iyang pagkamasuso. Dugang pa, adunay seryoso nga mga kabalaka bahin sa kaluwasan sa mga electronic circuit. Bisan pa, kung itandi sa mga parmasyutiko, kini adunay daghang mga bentaha.

Niadtong Mayo 2014, gisultihan ni Tracy ang New York Times nga Ang bioelectronic nga mga teknolohiya mahimong malampuson nga makapuli sa industriya sa parmasyutika ug gisubli kini kanunay sa bag-ohay nga mga tuig.

Ang kompanya nga iyang gitukod, SetPoint Medical (2), unang mi-apply sa bag-ong therapy ngadto sa grupo sa dose ka mga boluntaryo gikan sa Bosnia ug Herzegovina duha ka tuig na ang milabay. Ang gagmay nga mga vagus nerve stimulators nga nagpagawas sa mga signal sa elektrisidad gitaod sa ilang mga liog. Sa walo ka mga tawo, ang pagsulay nagmalampuson - ang mahait nga kasakit mihubas, ang lebel sa pro-inflammatory nga mga protina mibalik sa normal, ug, labing importante, ang bag-ong pamaagi wala magpahinabog seryoso nga mga epekto. Gipakunhod niini ang lebel sa TNF sa mga 80%, nga wala kini hingpit nga giwagtang, sama sa kaso sa pharmacotherapy.

2. Bioelectronic chip SetPoint Medical

Pagkahuman sa mga tuig nga panukiduki sa laboratoryo, kaniadtong 2011, ang SetPoint Medical, nga gipuhunan sa kompanya sa parmasyutiko nga GlaxoSmithKline, nagsugod sa mga pagsulay sa klinika sa mga implant nga makapadasig sa nerbiyos aron makontra ang sakit. Dos-tersiya sa mga pasyente sa pagtuon nga adunay mga implant nga mas taas kay sa 19 cm sa liog nga konektado sa vagus nerve nakasinati og pag-uswag, pagkunhod sa kasakit ug paghubag. Ang mga siyentista nag-ingon nga kini mao lamang ang sinugdanan, ug sila adunay mga plano sa pagtambal kanila pinaagi sa electrical stimulation sa ubang mga sakit sama sa hubak, diabetes, epilepsy, pagkabaog, hilabihang katambok ug bisan kanser. Siyempre, mga impeksyon usab sama sa COVID-XNUMX.

Ingon usa ka konsepto, ang bioelectronics yano ra. Sa laktod, nagpasa kini og mga signal sa sistema sa nerbiyos nga nagsulti sa lawas nga maulian.

Apan, sama sa kanunay, ang problema anaa sa mga detalye, sama sa husto nga interpretasyon ug paghubad sa elektrikal nga pinulongan sa sistema sa nerbiyos. Ang seguridad maoy laing kabalaka. Human sa tanan, naghisgot kami bahin sa mga elektronik nga aparato nga konektado sa wireless sa usa ka network (3), nga nagpasabut .

Samtang siya nagsulti Anand Ragunatan, propesor sa electrical ug computer engineering sa Purdue University, ang bioelectronics "naghatag kanako ug remote control sa lawas sa usa ka tawo." Seryoso usab kini nga pagsulay. miniaturization, lakip na ang mga pamaagi alang sa episyente nga pagkonektar sa mga network sa mga neuron nga magtugot sa pagkuha sa tukma nga gidaghanon sa datos.

Tinubdan 3 Mga implant sa utok nga nagkomunikar sa wireless

Ang bioelectronics dili angay nga libugon biocybernetics (nga mao, biological cybernetics), o uban sa bionics (nga mitungha gikan sa biocybernetics). Managlahi kini nga mga disiplina sa siyensya. Ang ilang komon nga denominator mao ang paghisgot sa biolohikal ug teknikal nga kahibalo.

Kontrobersiya bahin sa maayo nga optically activated nga mga virus

Karon, ang mga siyentista nagmugna og mga implant nga direktang makakomunikar sa sistema sa nerbiyos sa pagsulay nga mabuntog ang lainlaing mga problema sa kahimsog, gikan sa kanser hangtod sa komon nga katugnaw.

Kung ang mga tigdukiduki nagmalampuson ug ang bioelectronics nahimong kaylap, milyon-milyon nga mga tawo sa usa ka adlaw mahimo’g makalakaw gamit ang mga kompyuter nga konektado sa ilang mga sistema sa nerbiyos.

Sa natad sa mga damgo, apan dili hingpit nga dili realistiko, adunay, pananglitan, mga sistema sa sayo nga pasidaan nga, gamit ang mga signal sa elektrisidad, makamatikod dayon sa "pagbisita" sa ingon nga coronavirus sa lawas ug direkta nga mga hinagiban (pharmacological o bisan nanoelectronic) niini. . aggressor hangtod nga atakehon niini ang tibuok sistema.

Ang mga tigdukiduki nanlimbasug sa pagpangita sa usa ka pamaagi nga makasabut sa mga signal gikan sa gatusan ka libo nga mga neuron sa samang higayon. Ang tukma nga pagrehistro ug pagtuki hinungdanon alang sa bioelectronicsaron ang mga siyentista makaila sa mga inconsistencies tali sa mga batakang neural signal sa himsog nga mga tawo ug mga signal nga gihimo sa usa ka tawo nga adunay usa ka partikular nga sakit.

Ang tradisyonal nga pamaagi sa pagrekord sa mga signal sa neural mao ang paggamit sa gagmay nga mga probe nga adunay mga electrodes sa sulod, nga gitawag. Ang usa ka tigdukiduki sa kanser sa prostate, pananglitan, mahimong magtapot ug mga clamp sa usa ka ugat nga nalangkit sa prostate sa usa ka himsog nga ilaga ug irekord ang kalihokan. Mahimo usab kini sa usa ka linalang kansang prostate giusab sa genetically aron makahimo og mga malignant nga mga tumor. Ang pagtandi sa hilaw nga datos sa duha ka mga pamaagi magtino kung unsa ang kalainan sa mga signal sa nerbiyos sa mga ilaga nga adunay kanser. Pinasukad sa ingon nga datos, ang usa ka signal sa pagtul-id mahimo nga maprograma sa usa ka bioelectronic nga aparato alang sa pagtambal sa kanser.

Apan aduna silay mga disbentaha. Makapili ra sila og usa ka cell matag higayon, mao nga dili sila mangolekta og igo nga datos aron makita ang dako nga hulagway. Samtang siya nagsulti Adam E. Cohen, propesor sa chemistry ug physics sa Harvard, "sama kini sa pagsulay sa pagtan-aw sa opera pinaagi sa usa ka uhot."

Cohen, usa ka eksperto sa usa ka nagtubo nga natad nga gitawag optogenetics, nagtuo nga mabuntog niini ang mga limitasyon sa mga external patch. Ang iyang panukiduki misulay sa paggamit sa optogenetics aron mahibal-an ang neural nga pinulongan sa sakit. Ang problema mao nga ang neural nga kalihokan wala maggikan sa mga tingog sa tagsa-tagsa nga mga neuron, apan gikan sa tibuok nga orkestra niini nga naglihok nga may kalabotan sa usag usa. Ang pagtan-aw sa usag usa wala maghatag kanimo usa ka kinatibuk-ang pagtan-aw.

Nagsugod ang optogenetics sa dekada 90 sa dihang nahibal-an sa mga siyentista nga ang mga protina nga gitawag og opsins sa bakterya ug algae makamugna og elektrisidad kung mahayag sa kahayag. Ang Optogenetics naggamit niini nga mekanismo.

Ang opsin genes gisal-ot ngadto sa DNA sa usa ka dili makadaot nga virus, nga dayon i-inject sa utok o peripheral nerve sa subject. Pinaagi sa pagbag-o sa genetic sequence sa virus, gipunting sa mga tigdukiduki ang piho nga mga neuron, sama sa responsable sa pagbati sa katugnaw o kasakit, o mga bahin sa utok nga nahibal-an nga responsable sa pipila nga mga aksyon o pamatasan.

Dayon, usa ka optical fiber ang gisal-ot pinaagi sa panit o bagolbagol, nga nagpasa sa kahayag gikan sa tumoy niini ngadto sa dapit diin nahimutang ang virus. Ang kahayag gikan sa optical fiber nagpalihok sa opsin, nga sa baylo nagpahigayon sa usa ka electrical charge nga maoy hinungdan sa neuron sa "pagsiga" (4). Sa ingon, makontrol sa mga siyentipiko ang mga reaksyon sa lawas sa mga ilaga, hinungdan sa pagkatulog ug agresyon sa pagmando.

4. Neuron kontrolado sa kahayag

Apan sa dili pa gamiton ang opsins ug optogenetics aron ma-activate ang mga neuron nga nalangkit sa pipila ka mga sakit, ang mga siyentista kinahanglan nga mahibal-an dili lamang kung unsang mga neuron ang responsable sa sakit, apan usab kung giunsa ang sakit nga nakig-uban sa sistema sa nerbiyos.

Sama sa mga kompyuter, ang mga neuron nagsulti binary nga pinulongan, nga adunay diksyonaryo nga gibase kung ang ilang signal on o off. Ang han-ay, mga agwat sa oras ug kakusog sa kini nga mga pagbag-o nagtino kung giunsa ang pagpasa sa kasayuran. Bisan pa, kung ang usa ka sakit makonsiderar nga nagsulti sa kaugalingon nga pinulongan, gikinahanglan ang usa ka tighubad.

Gibati ni Cohen ug sa iyang mga kauban nga ang optogenetics makahimo niini. Busa ilang gipalambo ang proseso nga balit-ad - imbes nga gamiton ang kahayag aron ma-activate ang mga neuron, gigamit nila ang kahayag sa pagrekord sa ilang kalihokan.

Ang mga Opsin mahimong usa ka paagi sa pagtambal sa tanan nga mga matang sa mga sakit, apan ang mga siyentista lagmit kinahanglan nga maghimo mga bioelectronic nga aparato nga wala mogamit niini. Ang paggamit sa genetically modified virus mahimong dili madawat sa mga awtoridad ug katilingban. Dugang pa, ang paagi sa opsin gibase sa therapy sa gene, nga wala pa makab-ot ang makapakombinsir nga kalampusan sa mga pagsulay sa klinika, mahal kaayo ug makita nga nagdala sa grabe nga mga peligro sa kahimsog.

Si Cohen naghisgot ug duha ka alternatibo. Ang usa niini nalangkit sa mga molekula nga naggawi sama sa opsins. Ang ikaduha naggamit sa RNA aron mabag-o ngadto sa usa ka opsin-sama nga protina tungod kay kini dili makausab sa DNA, mao nga walay mga risgo sa gene therapy. Bisan pa ang panguna nga problema paghatag kahayag sa dapit. Adunay mga disenyo alang sa mga implant sa utok nga adunay usa ka built-in nga laser, apan si Cohen, pananglitan, nag-isip nga mas angay nga gamiton ang mga tinubdan sa kahayag sa gawas.

Sa taas nga termino, ang bioelectronics (5) nagsaad usa ka komprehensibo nga solusyon sa tanan nga mga problema sa kahimsog nga giatubang sa katawhan. Kini usa ka eksperimento nga lugar sa pagkakaron.

Bisan pa, kini dili ikalimod nga makapaikag kaayo.