伊波拉疫苗、膠囊大小的心臟起搏器、人類表觀基因組圖譜、生物印章、隱形助聽器、不易產生抗藥性的新型抗生素、3D列印技術……歲末年終,回首2015年這些充滿了奇思異想、讓醫學界驚豔的重大發明創造,不僅推動人體健康發展甚至挽救生命,還將使我們未來的生活插上科技的翅膀,翱翔在健康的天空。
■ 琳娜
近日,全球銷量最大的生活科技雜誌、美國《大眾科學》總結了本年度12個能改變生活、推動人體健康甚至挽救生命的重大發明。
1.預防下一場疫情暴發:VSV-EBOV 伊波拉疫苗
2014年8月,西非伊波拉疫情上升為全球性健康緊急事件,世衛組織加速了伊波拉疫苗研製進程。該疫苗通過將伊波拉病毒蛋白質轉移到其他病毒,進而引發免疫反應,從而保護人體免於感染伊波拉病毒。通常,一款新疫苗的臨床實驗需要6~10年,而伊波拉疫苗只花了10個月。伊波拉疫苗的快速研發表明,科學家能很快完成重要疫苗研發並投入臨床使用,將來也極有可能更有效地阻止其他疾病在全球蔓延。
2.世界上最小的起搏器:Micra Transcatheter 起搏系統
這款由美敦力公司研發的起搏器只有維生素膠囊大小,可藉助導管經股靜脈放進心臟裡。而以往的心臟起搏器通常需由外科手術植入胸腔。該起搏器的一端附著於心臟上,直接向其傳導電脈衝,無須導線連接。它的電池壽命高達10年以上。當電量耗盡時,醫生可將起搏器關閉並在附近安裝新的起搏器。迄今為止,該起搏器的臨床實驗成功率達到100%。
3.更精確解讀人體基因組:人類表觀基因組圖
今年6月,美國索爾克生物研究所發布了人體主要器官的表觀基因組圖譜。該研究所基因分析實驗室主管約瑟夫·埃克表示,「若把基因組比作電腦的硬體,那麼表觀基因組就是軟體。」表觀基因組圖有助於科學家弄清楚為什麼細胞會分化出不同種類,如肝臟細胞、心臟細胞或是惡性腫瘤細胞。理解這些原理後,科學家就能從生物工程發展角度出發對基因進行重組,或發現新的致病因素。
4.貼在皮膚上的健康監測器:「生物印章」
「生物印章」電子設備一改可穿戴設備笨重的形象,非常小巧,可粘在皮膚上一周,就像臨時文身一樣。內嵌在郵票大小的黏性膠紙中的超薄傳感器和傳感線路,可以監測體溫、運動強度、肌肉活動、心率和紫外線照射強度等,並將這些數據通過藍牙發送到穿戴者或醫生的手機上。該設備雛形由材料學家約翰·羅傑斯在2012年設計,今年他與英國MC10公司對該設備進行了更多完善。
5.大腦故障報警燈:智能防護牙託FITGuard
美國亞利桑那州立大學專家設計的FITGuard傳感器能測量運動員頭部的線性加速度和旋轉加速度,並將這些數據傳送到場外主教練的手機上。當一名運動員受到猛烈撞擊後,LED燈就會亮起報警,顯示該運動員需要下場休息。配套的應用程式會進行光敏感性和失憶檢測,以評估運動員出現腦震蕩的風險。
6.最舒適的助聽器:隱形助聽器Eargo
傳統的助聽器由硬塑料製成,會阻礙耳中的空氣流通和自然低音的傳導。法國耳鼻喉外科醫生弗洛倫特·米歇爾設計的隱形助聽器Eargo具有由矽膠纖維製成的「翅膀」,能使助聽器懸停在耳道外部,使人幾乎感受不到助聽器的存在。這種創新設計不僅保證聲音的有效傳播,還可增加耳道透氣性,佩戴舒適度極高。Eargo的處理器會將聲音直接傳導到鼓膜上,使佩戴者更精確地確定聲源。
7.新型抗生素Teixobactin:不易令病菌產生抗藥性
美國波士頓東北大學的研究人員成功分離出一種名為Teixobactin的抗生素,這被稱為是近30年來業界發現的第一種新型抗生素。針對小鼠的試驗表明,它能對抗超級病菌金黃色葡萄球菌,且不會產生副作用,也不會令病菌產生耐藥性。這為消滅耐藥菌株,比如結核桿菌帶來了希望。科學家稱,如果一切順利,預計兩年內這種藥物能進入人體實驗階段。
8.讓癌症放療一次完成:Xoft體系
通常,乳腺癌放療療程長達8周,且需每天去醫院。現在,美國食品和藥品管理局認證的Xoft系統執行的術中放療療法能將乳腺癌化療壓縮至12分鐘。在乳癌患者接受腫瘤切除手術過程中,放射醫師可以一次性給足放射劑量。這種療法能殺死手術中殘留的惡性腫瘤細胞,有助於防止癌症復發。最近完成的兩例臨床實驗表明,它和傳統放療的療效相當,且能顯著減輕放療的副作用。我們期待它能早日真正廣泛應用於臨床。
9. 控糖好幫手:閉環式胰島素輸注系統
家用閉環式胰島素輸注系統可以自動為患者補充最合適劑量的胰島素。2015年,第75屆美國糖尿病學會科學會議上公布的一項研究提示,它可以幫助改善青少年兒童1型糖尿病患者的血糖控制情況,不管夜間還是白天,且不增加低血糖風險,安全性好。
10.3D列印技術:模擬肝腎臟測試新藥物
美國Organovo公司首次利用人體細胞3D列印出迷你肝臟後,今年又人工合成出模擬腎臟。每個模擬器官中含有不同種類的人體細胞,這樣就可以測試藥物對於不同種類細胞的作用。該公司的聯合創始人基思·墨菲說:「任何一種藥物在被許可上市前都須經過肝腎臟的安全性測試,而這款系統致力於成為最好的檢測體系。」
11.運動愛好者的福音:肌肉脂肪監視器Aim
人體肌肉和脂肪含量是衡量身體健康的兩個重要指標。美國哈佛大學醫學院和麻省理工學院的科學家聯合研製的Aim設備同時具備上述兩項功能。把它放在皮膚上,它會向身體發送微弱電流,因肌肉和脂肪的電阻不同,Aim可將這兩者區分開。該款產品已在美國等國有售。
12.3D動態牙刷:幫你刷好牙
醫生建議,刷牙最好持續3分鐘,但大多數人無法做到。3D動態傳感器能實時顯示你的刷牙效果如何,它可通過藍牙與手機相連,顯示口腔中的病變區域並建議如何改進刷牙的動作和位置。