超薄、无线、光控起搏器可以为患者有效减少侵入性心脏手术

超薄、无线、光控起搏器可以为患者有效减少侵入性心脏手术 该研究的研究员李鹏举拿着一个仅有 1 微米厚的心脏起搏器原型,该起搏器通过光脉冲运行心脏的泵血得益于一系列精心计时的电信号,但如果这些电信号没有按时发出,就会导致各种问题,如中风、心脏病发作甚至致命的器官衰竭。心脏起搏器可以监测和纠正这些异常节律,但它们需要进行侵入性手术,也有一定的风险。新装置的侵入性更小它是一层仅一微米厚的薄膜,比人的头发丝薄约 100 倍,或者比最近用石墨烯制成的同样 100 微米厚的类似装置薄约 100 倍。它的重量只有五十分之一克,比普通起搏器轻 250 倍。它不需要电池,而是由光驱动。很明显,光线通常无法到达心脏(除非出了大问题),因此要在心脏旁插入一根极窄的光纤。光纤以特定的模式发光,从而触发薄膜产生电流。薄膜由两层 P 型硅制成顶层点缀着纳米级的小孔,这些小孔可以限制电流,使设备能够按需刺激心脏的特定部位,产生所需的节律。研究小组先在实验室培育的人体心脏组织中测试了该装置,然后在离体大鼠心脏中进行了测试,接着在活体小鼠和大鼠身上进行了测试,最后在活体猪身上进行了测试。在所有情况下,该技术都能根据需要刺激心脏节律,只需要内窥镜手术,而不需要打开胸腔。这种薄型心脏起搏器目前的设计是临时性的,它能溶解到一种叫做硅酸的无毒化合物中,这样就不需要再做一次手术将其取出。但研究小组表示,未来的版本可以适应不同的持续时间。研究人员还表示,该设备可用于按需以特定模式刺激神经。这可用于治疗帕金森症或慢性疼痛等疾病症状。这项研究发表在《自然》杂志上。 ... PC版: 手机版:

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异种移植取得新进展:首例心脏泵和猪肾移植联合手术完成 外科医生于2024年4月12日在纽约医院为丽莎·皮萨诺进行了手术。手术前,54岁的女病人丽莎·皮萨诺患有心力衰竭和终末期肾病。如果没有心脏泵,心力衰竭会让皮萨诺的预期寿命只剩下几天或几周;她的肾病需要透析,透析期间不符合使用心脏泵的条件;抗体反应又让她没办法接受传统的肾移植。研究人员称,对其治疗宛如“身处迷宫,找不到出路”,直到他们决定了猪肾移植的方案。此次,医生分两个阶段完成了这一壮举。在4月4日进行的第一次手术中,医生给皮萨诺植入了心脏泵。第二次手术是异种移植。4月12日,团队给她移植了基因编辑猪肾和猪胸腺,以帮助抵抗排斥。研究团队对猪进行基因工程改造,破坏或“敲除”负责产生α-gal的基因。纽约大学朗格尼分校之前的研究表明,去除α-gal能防止抗体反应,这种反应可能导致异种器官产生致命的超急性排斥。此前移植的供体猪胸腺,则负责“教育”免疫系统,通过手术将其放置在肾脏覆盖物下,以减少排斥的可能性。研究人员表示,通过使用经过单一基因改造的猪,医生可更好了解基因组中某一个关键的稳定变化在异种移植成功方面所发挥的作用。由于这些猪可繁殖,因此也不需要更复杂的克隆,这是解决器官短缺问题的可持续、可扩展方案。这是世界上首次对透析患者进行LVAD手术,并随后展开肾脏移植。团队认为,衡量成功的标准是患者有机会获得更好的生活质量,并且有更多时间与家人共度时光。皮萨诺可谓医生见过的最棘手的病人:她原本就对人体组织有高水平有害抗体,如果是等待人类肾器官移植,需要很多年才能找到匹配对象。但不进行肾移植的话,她使用心脏泵还进行透析,死亡率非常高。幸好,医生团队找到了猪肾移植这条路。这一系列手术后,她已经能靠助行器进行少许活动了。她丈夫说:“我重新看到了妻子的笑容。”这对医生团队来说,就是最大的奖励。 ... PC版: 手机版:

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全球首例猪肾移植患者死亡:手术后存活2个月

全球首例猪肾移植患者死亡:手术后存活2个月 在手术之前,麻省总医院的医生曾对猪肾的移植效果表示乐观,他们预计这种转基因猪肾至少能在人体内正常工作两年。这一预期无疑为异种移植领域带来了重大的希望。近两年来,异种移植领域取得了显著的突破,特别是在探索猪器官在活人身上的应用方面。与过去主要在脑死亡患者身上进行的异种移植不同,这次手术是直接将猪器官移植到活体患者身上。猪的器官在解剖学上与人类高度相似,这使得它们成为异种移植的理想选择。例如,猪的心脏瓣膜已经被用于修复人类心脏长达三十多年。然而,尽管存在诸多相似之处,但移植猪的整个器官仍然面临着重重挑战。基因差异可能导致人体对猪器官产生排斥反应,而猪器官中可能携带的潜在病毒也可能对人类受体造成威胁。尽管此次手术的结果令人遗憾,但它无疑为异种移植领域的研究提供了宝贵的经验和教训。随着科技的不断进步,未来的异种移植将能够克服这些挑战,为更多需要器官移植的患者带来希望。 ... PC版: 手机版:

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判过脑死的医生就知道,脑死的前提之一,就是患者必须依赖呼吸器才能呼吸。 不插管可以自主呼吸的,不能诊断为脑死亡,而在诊断为脑死亡之后才插管这是不符合程序的。 如果判定脑死后才立刻插管,那就是在说谎了。这表示捐赠者是活著的,是因为心脏肺脏等器官被拿走后,才死亡的。 这篇于4月刊登在美国移植学期刊的研究分析中国医护团队的学术论文,认为中国有活摘器官。 作者是一位国立澳洲大学的博士生,在一位心肺移植医师指导下,做了这篇研究。 他们去中国的医学资料库,捞出了以中文写作,共 124770 篇关于移植的学术论文,用Machine Learning 机器学习去跑,筛选出可能暗示活摘器官的文章,接著再由人工 AI 确认,包括两位原生使用中文且熟悉医疗步骤的评估者。 最后作者确认找到 71 篇文章,内容描述取得器官的过程多如这样案例的: ① 这位捐赠者有脑外伤,然后他的呼吸停止了,然后我们给他插管,心脏跳得不错,我们就把心脏取下来。 (不是呼吸停止就可以说人脑死的。脑死判定需要确定脑干反射消失,只能依赖机器呼吸,并两次移除人工呼吸器,测试确认无法自行呼吸。) ② 捐赠者一小时前先打肝素(避免器官产生血栓),心跳很微弱,于是我们插管并接上呼吸器,心脏状况变好了。然后我们从第四肋间的胸骨切开,取出心脏。这位子是野战手术的好选择。 (完全没有提到脑死判定,就已经开始当成捐赠者准备了。插管后直接被拿走心脏。还对手术的切法赞许了一番。) ③ 捐赠者脑死后,我们给患者插管,并接上呼吸器,然后快速的切开胸骨。 (插管后才能判定脑死,这个明显是没有脑死的捐赠者。) 作者认为,这些中文资料库的证据,说明中国有大规模的活摘器官,捐赠者是因为医师摘器官而死亡的,并不是脑死后捐赠器官。 吃瓜俱乐部 @ChiGuaClub

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NASA向空间站发送手术机器人、3D金属打印机等科学研究设备 诺斯罗普-格鲁曼公司的"天鹅座"(Cygnus)太空货运飞船在结束与轨道实验室"团结号"(Unity)太空舱为期四个月的连接后,被Canadarm2机械臂控制着离开国际空间站。图片来源:美国国家航空航天局该公司的"天鹅座"货运飞船计划于 1 月下旬由SpaceX猎鹰 9 号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空间站发射升空。金属三维打印机在发射到空间站之前制作的样品。图片来源:欧空局太空 3D 打印欧洲航天局(ESA)的一项研究成果"金属3D打印机"(Metal 3D Printer)测试了微重力环境下小型金属部件的增材制造或3D打印技术。欧空局的罗布-波斯特马(Rob Postema)说:"这项调查让我们初步了解了这种打印机在太空中的表现。3D打印机可以打印出许多形状,我们计划打印一些标本,首先了解太空打印与地球打印的不同之处,其次看看我们可以用这项技术打印出哪些类型的形状。此外,这项活动还有助于展示机组人员如何在太空中安全高效地打印金属零件。"研究结果可提高人们对太空金属三维打印的功能、性能和操作,以及打印部件的质量、强度和特性的认识。补给是未来长时间载人飞行任务的一项挑战。在未来的长期太空飞行以及月球或火星上,乘员可以使用三维打印技术制作设备维护零件,从而减少携带备件的需要,或预测可能需要的每种工具或物品,节省发射时间和金钱。金属三维打印技术的进步还能为地球上的潜在应用带来益处,包括为汽车、航空和航海业制造发动机,以及在自然灾害发生后建造避难所。空中客车防务与航天公司(Airbus Defence and Space SAS)领导的一个小组根据与欧空局签订的合同开展了这项调查。用于 Redwire MSTIC 调查的气体供应模块和生产模块。资料来源:Redwire微重力环境下的半导体制造半导体和薄膜集成涂层制造(MSTIC)研究微重力如何影响用途广泛的薄膜。开发该技术的 Redwire Space 公司的 Alex Hayes 说:"生产具有卓越表面结构的薄膜的潜力,以及从能量收集到先进传感器技术的广泛应用,尤其具有突破性意义。这代表着太空制造领域的一次重大飞跃,可能预示着一个技术进步的新时代,对太空探索和地面应用都具有广泛的影响"。这项技术可以使自主制造取代目前用于制造各种半导体的许多机器和工艺,从而有可能开发出更高效、性能更高的电气设备。在微重力状态下制造半导体器件还可以提高其质量,减少所需的材料、设备和劳动力。在未来的长期任务中,这项技术可以提供在太空生产元件和设备的能力,从而减少从地球进行再补给任务的需要。这项技术还可应用于在地球上收集能量和提供电力的设备。海耶斯说:"虽然最初的试点计划是为了比较地球上和太空中生产的薄膜,但最终目标是扩大到半导体领域的各种生产领域。"艺术家绘制的重返大气层期间的 KREPE-2 号太空舱之一。资料来源:肯塔基大学 A. Martin、P. Rodgers、L. Young、J. Adams模拟重返大气层在空间站上进行研究的科学家通常会将他们的实验品送回地球进行进一步的分析和研究。但是,航天器在重返大气层期间所经历的条件,包括极端高温,可能会对航天器内的物品产生意想不到的影响。用于保护航天器及其内装物的热保护系统是以数值模型为基础的,而这些模型往往缺乏实际飞行的验证,这可能导致对所需系统规模的大幅高估,并占用宝贵的空间和质量。肯塔基再入大气层探测器实验-2(KREPE-2)是改进热保护系统技术工作的一部分,它使用三个装有不同隔热材料和各种传感器的太空舱来获取实际再入大气层条件的数据。肯塔基大学首席研究员亚历山大-马丁说:"在KREPE-1成功的基础上,我们改进了传感器,以收集更多的测量数据,并改进了通信系统,以传输更多的数据。我们有机会测试美国国家航空航天局提供的几个从未测试过的隔热罩,还有一个完全由肯塔基大学制造的隔热罩,这也是第一次"。这些太空舱还可用于其他重返大气层实验,支持改进地球上应用的热屏蔽,例如保护人类和建筑物免受野火伤害。发射前在地面进行测试的手术机器人远程机器人手术机器人手术技术演示测试了一种小型机器人的性能,这种机器人可以从地球上遥控进行外科手术。研究人员计划对微重力和地球上的手术进行比较,以评估微重力的影响以及太空和地面之间的时间延迟。虚拟切口公司(Virtual Incision Corporation)首席技术官 Shane Farritor 说,机器人用两只"手"抓取和切割模拟手术组织,并提供张力,用于确定切割的位置和方式。"较长的太空任务增加了乘员需要外科手术的可能性,无论是简单的缝合还是紧急阑尾切除术。这项调查的结果将有助于开发机器人系统来完成这些手术。此外,从 2001 年到 2019 年,美国农村地区的外科医生数量减少了近三分之一。机器人的微型化和远程控制能力可能有助于随时随地进行手术。美国国家航空航天局(NASA)赞助微型机器人研究已有 15 年之久。2006年,遥控机器人在水下执行了NASA极端环境任务行动(NEEMO)9号任务。2014年,微型手术机器人在零重力抛物线飞机上执行了模拟手术任务。Janus Base 纳米基质可固定软骨细胞(红色)并促进软骨组织基质(绿色)的形成。资料来源:康涅狄格大学在太空中生长软骨组织舱室软骨组织结构展示了两种技术,即 Janus Base Nano-Matrix (JBNm) 和 Janus Base Nanopiece (JBNp)。JBNm 是一种可注射材料,可为微重力环境下软骨的形成提供支架,可作为研究软骨疾病的模型。JBNp 可提供一种基于 RNA 的疗法,以防治导致软骨退化的疾病。软骨的自我修复能力有限,骨关节炎是地球上老年患者致残的主要原因。微重力会引发软骨退化,这种退化与与衰老相关的骨关节炎的进展相似,但发生得更快,因此在微重力环境下进行研究可以更快地开发出有效的疗法。这项研究的结果可以促进软骨再生,从而治疗地球上的关节损伤和疾病,并有助于开发在未来的月球和火星任务中保持软骨健康的方法。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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