Lentilele-medicament

De multe ori, pentru tratarea unor boli oculare, medicamentele trebuie introduse în ochi, iar aceasta poate fi o încercare dificilă. Ochiul este foarte bine adaptat pentru respingerea obiectelor străine, aşa că majoritatea substanţelor sunt spălate de lacrimile cauzate de prezenţa corpului străin sau dispar pe calea sistemului de scurgere al ochiului.

De multe ori, pentru tratarea unor boli oculare, medicamentele trebuie introduse în ochi, iar aceasta poate fi o încercare dificilă. Ochiul este foarte bine adaptat pentru respingerea obiectelor străine, aşa că majoritatea substanţelor sunt spălate de lacrimile cauzate de prezenţa corpului străin sau dispar pe calea sistemului de scurgere al ochiului. După unele calcule, sub 1% din cantitatea de medicament aplicată ajunge în interiorul ochiului şi poate să acţioneze. Procentul este mult prea mic pentru un tratament eficient. O cale posibilă de aplicare este utilizarea unor lentile de contact delicate cufundate în soluţia de medicament. Totuşi, este greu să stochezi pe lentile o doză destul de mare de medicament pentru ca acesta să fie eficient, iar soluţia de pe lentile se scurge prea repede. Mike Byrne, inginer chimist la Universitatea Auburn din statul american Alabama, a inventat un material pentru lentile de contact care poate reţine concentraţii mai mari de medicament, pe care le elimină mai încet decât lentilele obişnuite. Secretul constă în crearea unei structuri moleculare în materialul lentilelor care să imite ţesutul-receptor pe care medicamentul îl detectează în corp. Scopul este ca receptorul-machetă să creeze un echilibru, să nu capteze prea mult medicamentul, dar să îl elibereze cu grijă în interiorul ochiului. Byrne a pus bazele unei companii – OcuMedic – pentru a comercializa produsul. Compania a creat deja lentile de contact antifungale care ajută la tratarea infecţiilor ocularea la cai.

Poligraf cu infraroşii

Din filme sau din documentare toţi ştim câte ceva despre detectorul de minciuni şi despre modul în care este utilizat pentru a-i băga după gratii pe răufăcători. Testul cu poligraful măsoară ritmul respiraţiei, pulsul şi nivelul transpiraţiei, pentru a detecta anxietatea asociată cu vina sau minciuna. Aceste dispozitive nu sunt foarte de încredere totuşi, pentru că emoţiile produse de simpla interogare pot produce semnale similare, iar unii oameni pot învăţa să păcălească poligraful. O modalitate mai sigură ar putea fi măsurarea directă a activităţii cerebrale, realizată prin folosirea unor tehnologii de tipul IRM-ului funcţional (imagistica prin rezonanţă magnetică) sau al EEG-ului (electroencefalograma). Aceste metode au însă dezavantaje: electrocardiograma oferă doar imagini ale funcţiilor cerebrale la rezoluţii foarte mici, iar IRM-urile funcţionale sunt foarte scumpe, imaginile putând fi compromise de mişcările subiectului. Scott Bunce de la Colegiul Medical al Universităţii Drexel din Philadelphia, Statele Unite, este de părere că o soluţie mai bună ar fi transmiterea de raze “aproape” infraroşii prin scalp şi craniu până la creier, apoi calcularea numărului de raze reflectate. Cantitatea de lumină reflectată este dependentă de nivelurile de oxigen din sânge, care, la rândul lor, depind de cât de activ este creierul în acel moment. Aceasta oferă o imagine detaliată a activităţii creierului care poate ajuta la detectarea minciunii. Tehnica este mai ieftină decât un IRM funcţional şi oferă o imagine mai bună decât o EEG.

Airbaguri de dimensiuni mari

Mai multe sonde spaţiale ale NASA, printre care şi ultima – Phoenix – au aterizat cu bine pe Marte. Succesul a fost garantat de faptul că au fost protejate de impactul cu solul de o serie de airbaguri sofisticate. Acum, compania Bell Helicopter din Texas, Statele Unite, vrea să folosească aceeaşi tehnică pentru a-şi proteja elicopterele în timpul aterizărilor forţate. Airbagurile NASA vor fi plasate în partea de dedesubt a elicopterului şi se vor deschide doar atunci când aparatul de zbor este gata-gata să se lovească de pământ la o viteză foarte mare. În timpul impactului, aerul din airbaguri trebuie ventilat pentru a preveni presurizarea gazului şi reexpansiunea, care ar cauza deplasarea cu viteză înapoi a aparatului. Fenomenul este cunoscut sub numele de recul. Gazul trebuie ventilat şi pentru a evita suprapresurizarea, care duce la deteriorarea airbagurilor. Potrivit specialiştilor americani, airbagurile sunt create în aşa fel încât să poată fi reumflate după impact şi să fie folosite ca elemente de plutire dacă elicopterul se prăbuşeşte în apă. Aplicarea acestui sistem de airbaguri de atenuarea a prăbuşirii aparatelor de zbor (care include şi un sistem de reumflare postprăbuşire) este considerată o soluţie de durată. În prezent, elicopterele sunt dotate cu airbaguri, însă acestea sunt plasate înăuntrul aparatului şi împiedică doar rănirea pasagerilor, de aceea devin aproape inutile în cazul unei prăbuşiri.

Combaterea febrei musculare

Extenuarea fizică intervine atunci când muşchii sunt slăbiţi după efort susţinut sau ca rezultat al unei boli. Mult timp, cercetătorii au crezut că febra musculară este cauzată de o acumulare de acid lactic în muşchi, dar, în ultimul deceniu, mai multe echipe de oameni de ştiinţă au demonstrat că acest proces nu cauzează extenuarea, ci chiar o previne. Celulele fibrei musculare se contractă atunci când în interiorul lor sunt eliminaţi ioni de calciu, sub controlul unor canale ionice, numite receptori de rianodină. În prezent, un număr mare de dovezi demonstrează că febra musculară este de fapt legată de modul în care aceşti ioni de calciu sunt eliberaţi şi procesaţi. Se pare că receptorii de rianodină au un comportament foarte schimbător după efectuarea exerciţiului intens sau în timpul unei boli, ceea ce permite ionilor de calciu să se scurgă necorespunzător şi să dea naştere febrei musculare. Andrew Marks de la Universitatea Columbia din New York a inventat un medicament care poate readuce receptorii la starea lor stabilă, ceea ce face mai dificilă instalarea stării de extenuare fizică. Invenţia sa ar putea elimina febra musculară din viaţa atleţilor, soldaţilor şi a tuturor celor care fac efort susţinut. Victimele unor boli ca SIDA, distrofie musculară sau cancer, în care extenuarea este un efect secundar major al bolii sau al tratamentului, ar putea profita, de asemenea, de această invenţie.

Asistenţă cardiacă

Bolile de inimă sunt o importantă cauză a deceselor din ultimii ani. Cauzate şi agravate de multe ori de regimul alimentar, afecţiunile cardiace omoară, numai în Statele Unite, un om la 34 de secunde, relatează FoxNews. În timp ce un număr din ce în ce mai mare de oameni aşteaptă un transplant de cord, inginerii inventează diverse tipuri de pompe miniaturale, cunoscute ca dispozitive de asistenţă ventriculară. Destul de mici pentru a încăpea în corpul pacientului fără a-l jena, aceste pompe acţionează ca o a doua inimă, susţinând circulaţia sângelui şi ajutând astfel organul suferind. Dar David Bull, chirurg la Şcoala Medicală a Universităţii din Utah, SUA, este de părere că aceste pompiţe ar putea ajuta şi la vindecarea inimii. Celulele stem cardiace capabile să regenereze ţesutul inimii sunt găsite în fluxul sangvin în număr mic. Bull şi colegii săi au creat o pompă care poate captura şi crea o cultură de astfel de celule pe care să le injecteze apoi în inimă pentru stimularea regenerării. Speranţa este că această invenţie va regenera inima până în acel stadiu în care pompa va putea fi îndepărtată şi inima va putea funcţiona singură, asemenea unui organ sănătos. Toate dispozitivele de acest gen sunt inventate în speranţa că vor ajuta la scăderea numărului de decese cauzate de bolile cardiace ereditare, însă oamenii trebuie să fie conştienţi că o dietă nesănătoasă duce de cele mai multe ori la dezvoltarea unei afecţiuni a inimii.

Speranţă pentru diabetici

Diabetul este un sindrom de dereglare a metabolismului, cauzat de o combinaţie de factori ereditari şi factori de mediu, care rezultă de obicei în hiperglicemie (creşterea anormală a nivelului de zahăr din sânge). Peste 170 de milioane de oameni suferă de diabet – aproape 3% din populaţia lumii –, iar specialiştii sunt de părere că acest număr se va dubla în următorii doisprezece ani. Majoritatea cazurilor sunt cele de diabet de gradul II, care duce la obezitate şi la înrăutăţirea condiţiei de viaţă. Dar boala poate fi prevenită dacă este descoperită într-un stadiu incipient, numit “prediabet”. Această fază durează timp de câteva luni sau chiar ani înainte de a întruni condiţiile necesare dezvoltării bolii. Gerald Hart, chimist la Universitatea Johns Hopkins din Baltimore, susţine că a descoperit metoda prin care poate depista faza de prediabet. Conform declaraţiilor sale, stadiile incipiente ale bolii sunt caracterizate prin ratele de reacţie crescute dintre zaharuri numite hexosamine şi proteinele din corp. Rezultatul poate fi observat în nivelurile crescute ale unui anumit zahar, numit B-N-acetilglucozamină. Hart şi colegii săi au realizat un test de măsurare a nivelurilor pe care le atinge acest compus şi sunt de părere că poate fi folosit în detectarea prediabetului. Astfel, speră că oamenii cu prediabet, după efectuarea unor simple analize, vor putea fi informaţi din timp de boala pe care o dezvoltă şi vor putea acţiona prin schimbarea dietei pentru stoparea evoluţiei diabetului.