バイオテクノロジーのユートピアへのワープ速度：5つのクールな医療の進歩

主に医療技術の進歩により、人々はこれまで以上に長生きしています。 興味深いのは、最新の救命アプリケーションの多くが、日常生活でも使用できるテクノロジーを備えていることです。 このような進歩により、文字通り、目、皮膚、その他の臓器だけでなく、デバイスが私たちの心臓に近づきます。 それは、バイオテクノロジー、またはテクノロジーと人体の統合がより一般的になっているからです。 これらの進歩を他のアプリケーションで機能させることは、技術的発見の自然な延長にすぎません。 これは、サイエンスフィクションからはまっすぐに見えますが、医学的現実に向けて、そしてそれを超えて進んでいる5つの開発の様子です。 （別の興味深い読み物については、真実になった驚くべきSFのアイデアをチェックしてください（そうでないものもあります）。

バイオニックアイウェア

バイオニック眼鏡の分野は急速に成長しています。 いくつかの会社が「スマート」コンタクトレンズを開発およびテストしています。 たとえば、ワシントン大学の研究者は、糖尿病患者の血糖値を監視し、緑内障の警告兆候を検索するレンズに向かって取り組んでいます。

監視に加えて、これらのスマートレンズは小さなLEDを使用してデジタル情報を着用者に直接表示し、一部のスマートフォンが現実世界の画像にデジタルデータを重ね合わせるために使用する拡張現実と同じです。 可能性は簡単に想像できます。 このテクノロジーを使用すると、連絡先からメールをチェックしたりテキストメッセージを読んだりできるだけでなく、血糖値などの重要な健康マーカーに関する最新情報を入手できます。 （Googleメガネの次の次元のように聞こえます！）

当然のことながら、Microsoft Researchはワシントン大学と提携して、現在Smart Lensと呼ばれているこの製品の開発を進めています。 同社はこれらの強化レンズを「すべて準備が整い次第」リリースする予定です。

自己修復スキン

皮膚は人体の最大の器官です。 また、最も回復力があります。 私たちの肌は、繊細な内部コンポーネントの保護バリアを提供します。 それは感圧性であり、最も軽いタッチから痛みに至るまでの感覚を体験することができ、それ自体で治癒するのに非常に効率的です。 そのため、皮膚を総合的に再現する能力は、医学や他の多くの分野で地滑りをもたらしますが、再現することは非常に困難でした。

スタンフォード大学の研究者のおかげで、合成代替スキンが現実のものになりました。 チームは、感圧性と柔軟性を兼ね備えた特殊なポリマープラスチックとニッケルナノ粒子から作られた材料を開発しました。 また、耐久性があり、それ自体を癒すことができます。 テストでは、材料を半分に切断してから一緒に押し戻すと、最初の数秒で元の強度の75％を取り戻しました。 分割したピースは、約30分後にほぼ100％に復元されました。

このテクノロジーの1つの明らかな用途は、補綴デバイスです。 この合成スキンは感圧性で、握手や屈曲などを検出できるため、人工スキンを義足に適用すると、よりリアルな義手、腕、または脚を作成できる可能性が広がります。 この素材は、スマートフォン、タブレット、ラップトップなどの自己修復電子デバイスの作成にも使用できます。 （その他の進歩については、6 Cool Wearable Devicesを参照してください。）

自己充電内部コンポーネント

数十年にわたり、ペースメーカーは心臓障害のある人々の生活を延長および強化してきました。 このデバイスのいくつかの欠点の1つは、動作にバッテリーが必要なことです。 すべての電池と同様に、ペースメーカーに電力を供給する電池の寿命は限られています。つまり、電池が切れるとユーザーは手術を受けなければなりません。 しかし、カリフォルニア工科大学とプリンストン大学のエンジニアは、ペースメーカーのバッテリー交換手術の必要性を消す可能性のある材料を開発しました。

チームは、高効率の圧電材料であるチタン酸ジルコン酸鉛（PZT）のセラミックナノリボンでシリコンゴムのシートを埋め込みました。 結果として得られるゴムシートは、運動を通じて電力を生成し、機械的エネルギーの80％を取り込み、それを電気に変換します。これはペースメーカーが使用できます。 ペースメーカーで使用される場合、この材料は、呼吸の動きを通して、デバイスを無期限に充電し続ける可能性があります。

しかし、1枚の小さなシートでペースメーカーに電力を供給することができますが、材料の大きなシートにはさらに大きなエネルギーの可能性があります。 彼らは靴に埋め込まれ、ウォーキングやランニングを通じて携帯電話を充電するために使用することができます。 車両のサスペンションシステムの動きを利用してバッテリーを充電し続けることもでき、将来の電気自動車に無尽蔵の電源を提供できます。

自己修復表面

ナノテクノロジーは、バイオの進歩に大きな役割を果たします。 たとえば、MITの科学者は、ヤモリの足を覆う小さな毛に基づいたナノスケールの接着剤を開発しました。 この物質は、これらの小さなトカゲが表面にくっつくことを可能にするものですが、科学者はそれが傷を塞ぐために、そしておそらく胃潰瘍によって引き起こされるような内部の穴を埋めるためにも使用できると信じています。 この素材は完全に防水性であり、電子機器の保護にも使用できる可能性があります。 （ナノテクノロジーの詳細については、「ナノテクノロジー：テクノロジーの最大の小さなイノベーション」を参照してください。）

未来の車椅子

スマートな車椅子はどうですか？ また、MITでは、研究者が音声コマンドを受け入れ、その環境について学習する車椅子を作成しました。 自律型椅子は、Wi-Fi信号を使用してナビゲーションマップを作成します。 明らかに、この種のデバイスは、障害を持つ人々にとって大きな進歩となるでしょう。 そして、おそらく、最終的に私たちが夢見てきた音声操縦車につながるでしょう。

バイオテクノロジーのブレークスルー

医療の進歩は驚くべきペースで開発されています。 歯を清潔に保つ腐敗防止微生物から、義肢に力を与えるロケット動力の腕まで、研究者とエンジニアは私たちをバイオニックユートピアに近づけます。 もちろん、こうした進歩の多くを市場にもたらすには時間がかかります。 それでも、科学は空想科学小説に近づきつつあり、フィクションの未来に関する予測がすべて肯定的であるわけではありませんが、医学は未来が十分に早くここに到達できないように見える領域の1つです。