2024년에는 생체 의학 기술이 실제로 우리 머리, 더 구체적으로 우리의 눈과 두뇌에 도달했습니다. 올해 Spectrum의 가장 인기 있는 기사 중 일부는 우리의 시력을 보조하는 기술에 관한 것이었고, 망막 임플란트와 스마트 콘택트 렌즈에 대한 이야기가 눈길을 끌었습니다. 알츠하이머병 환자의 수면을 촉진하고 뇌 기능을 보존하기 위한 비침습적 기술과 고도로 침습적인 뇌 수술을 지원하는 영상 탐침에 대해 깊이 파고들었습니다.
그러나 그것은 우리 머리 속에 전부가 아니 었습니다. 올해에는 보조 엑소슈트와 저렴한 MRI 기계, 그리고 방대한 양의 정보를 저장할 수 있는 새로운 방법을 약속하는 DNA 데이터 드라이브에 대해서도 읽어보실 수 있습니다.
2025년에는 새로운 기술이 어떻게 우리의 감각을 강화하고 건강을 향상시킬지 기다리면서 잠시 시간을 내어 지난 한 해의 가장 큰 이야기를 되돌아보세요. Spectrum의 2024년 최고의 생물의학 기사를 보려면 계속 읽어보세요.
1. 엑소수트 근육 제어가 현실에 더 가까워졌습니다.
엑소수트라고 불리는 보조 프레임은 물리 치료 및 재활을 받는 사람들이 몸을 움직이는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 장치는 전기 펄스를 통해 사용자의 근육을 움직여 작동하지만 이러한 자극은 사용자를 빠르게 지치게 할 수 있습니다. 한국과 스위스의 연구원들은 잠재적인 해결책을 제시하고 있습니다. 정전 클러치 시스템. 시스템에서 슬리브는 관절 주위에 위치하며 일반적으로 유연하지만 추가 자극 없이 움직임 사이에 신체를 지탱하기 위해 빠르게 단단해질 수 있습니다. ‘시냅슈트(Synapsuit)’라는 기술은 한국전자부품연구원에서 시제품화 중이다.
2. 생체공학 눈(Bionic Eye), 새로운 생명을 얻다
2022년에 기고자 Mark Harris는 캘리포니아 생명공학 회사인 Second Sight가 만든 망막 임플란트의 시각 장애인 사용자가 어떻게 되었는지 자세히 설명했습니다. 지원되지 않는 장치가 남아 있습니다 제조사가 폐업했을 때. 2023년 11월 프랑스 생명공학 회사인 Pixium Vision의 자금이 소진되었을 때 이러한 이야기는 거의 반복되었습니다. 즉, 올해 초 인상적인 시험 데이터가 도착할 때까지 회사는 사이언스에 인수되었습니다.Neuralink의 공동 창업자 중 한 명이 운영하는 스타트업입니다.
3. 두뇌를 위한 소음 제거
시작 강요의 $349 헤드밴드는 당신을 더 빨리 잠들게 해줄 것을 약속합니다. 올해 사전 주문을 시작한 이 회사의 첫 번째 제품은 뇌전도(EEG) 센서로 뇌파를 추적한 다음 골전도를 통해 전달되는 음파로 이를 조정합니다. 스펙트럼의 존경받는 전직 편집자 테클라 페리(Tekla Perry) 간단히 머리띠를 테스트해봤습니다하지만 이상적이지 않은 조건에서는 가능합니다. “숙면을 취하려고 노력할 시간이나 장소는 아니었지만 저와 방에 있는 다른 사람들은 2분 후에 제가 미친 듯이 하품을 하고 있다는 것을 알아차렸습니다.”
4. Neuralink의 Blindsight 장치는 실망스러울 것 같습니다
Elon Musk는 양쪽 눈의 시력을 잃은 사람들의 시력 회복을 목표로 하는 그의 회사 시각 보철물인 Neuralink Blindsight의 향후 기능에 대해 대담한 주장을 했습니다. 이 장치는 지난 9월 미국 식품의약국(FDA)에 의해 획기적인 장치로 지정되었지만 전문가들은 Spectrum에 그럴 가능성이 있다고 말했습니다. 머스크의 과대광고에 부응하지 못할 것이다.
5. 정신과 의사를 주머니에 넣어주는 앱
양극성 장애와 같은 정신 건강 질환이 있는 사람들의 경우 기분을 계속 주시하는 것이 중요합니다. 스마트폰 앱 사용자 입력 없이 수집된 데이터를 통해 우리 내부 상태에 대한 객관적인 통찰력을 제공함으로써 바로 그렇게 할 수 있을 것입니다. 기존의 기분 추적 앱 및 로그와 달리 이러한 앱은 백그라운드에서 사용자 행동에 대한 데이터를 조용히 수집합니다. 그러나 유망하긴 하지만 개인 정보 보호 문제와 엄격한 임상 검증의 필요성 등의 문제에 직면해 있습니다.
6. “뱀 같은” 프로브 이미지 내부의 동맥
동맥류와 뇌졸중을 치료할 때 신경외과 의사는 일반적으로 흐릿한 이미지를 처리해야 합니다. 하지만 곧 바뀔 수도 있습니다. 새로운 광섬유 이미징 프로브. 프로브는 뇌동맥의 미로를 통과하여 고해상도 뇌 이미지를 캡처하여 외과 의사를 안내합니다. “이전에는 임상의가 뇌의 혈관계 네트워크를 위성과 같은 방식으로 볼 수 있었지만 이제는 Google 스트리트 뷰와 같은 방식으로 볼 수 있습니다.”라고 기고자 Elie Dolgin은 썼습니다. 이 프로브는 토론토와 부에노스 아이레스의 두 병원에서 임상 시험을 통해 테스트되었으며 한 스타트업은 이 기술을 시장에 출시하는 것을 목표로 하고 있습니다.
7. MRI는 차폐 및 초전도 자석을 제거합니다.
현재 MRI 스캐너는 가격이 비싸고 강력한 자석과 전력을 공급하는 데 많은 에너지가 필요합니다. 일반적으로 전문 병원 센터에서만 볼 수 있는 기계로 인해 전 세계 인구의 2/3 이상이 MRI에 접근할 수 없습니다. 하지만 새롭고 단순화된 전신 MRI 스캐너 25킬로와트 이상에 비해 훨씬 적은 비용과 1,800와트로 작동합니다. 이 기계는 AI를 사용하여 훨씬 덜 강력한 자석을 사용하여 기존 MRI 스캐너의 이미지 품질을 일치시킵니다.
8. 감각 자극은 알츠하이머 뇌를 해독합니다
초기 임상 시험에서는 특정 주파수에서 뇌를 자극한다는 증거가 나타나기 시작했습니다. 알츠하이머병을 앓고 있는 사람들에게 도움이 될 수 있습니다.. MIT 연구팀에 따르면 40헤르츠의 소리와 빛의 진동은 알츠하이머 환자의 뇌에 뭉쳐 있는 단백질인 베타 아밀로이드를 제거하는 데 도움이 되는 신경 정화 과정을 활성화합니다. 비침습적 치료법은 현재 무작위 시험에서 테스트되고 있으며, 연구는 앞으로 몇 년 동안 계속될 것입니다. 그러나 일부 회사는 이미 감마 주파수 빛이나 소리 자극을 전달하는 “웰니스” 제품을 제공하고 있습니다.
9. DNA 데이터 드라이브에 대한 탐구
우리의 데이터는 빠르게 쌓이고 있습니다. 실제로 이는 우리의 스토리지 용량이 단 몇 년 만에 처리할 수 있는 것보다 더 빠르게 성장하고 있습니다. 그렇기 때문에 일부 조직에서는 다음과 같은 조치를 취하고 있습니다. DNA 드라이브 만들기 대량의 데이터를 자기 테이프와 디스크 드라이브 대신 저장합니다. 각 DNA 염기(A, T, G 및 C)가 비트 역할을 하면 DNA는 훨씬 더 나은 저장 밀도를 제공합니다. 한 추정에 따르면 인터넷에 있는 120제타바이트의 정보는 모두 각설탕 크기의 DNA 볼륨에 저장될 수 있습니다. 이제 연구자들은 대량의 DNA 데이터를 효율적으로 읽고 쓰는 방법을 모색하고 있습니다.
10. 스마트 콘택트렌즈의 전력 생성을 위한 깜박임
스마트 콘택트 렌즈는 혈당 수치 측정, 안구 질환 치료제 전달, 심지어 증강 현실 디스플레이 역할까지 다양한 소비자 및 의료 용도로 사용될 수 있습니다. 하지만 인체의 가장 민감한 부분 중 하나에 장착된 장치에 어떻게 전원을 공급합니까? 유타 대학의 연구원들은 하이브리드 에너지 생성 장치를 만들었습니다. 빛과 눈물에서 에너지를 끌어낸다: 눈을 뜨고 있는 동안 실리콘으로 만들어진 작고 유연한 태양전지는 태양과 인공 광원으로부터 빛을 포착합니다. 그런 다음 문자 그대로 눈 깜짝할 사이에 두 번째 시스템이 금속-공기 배터리처럼 작동하며 눈물 속의 전해질은 바이오 연료 역할을 합니다. 이 조합을 통해 지속적인 발전이 가능하고 스마트 접촉에 충분한 에너지를 공급할 수 있습니다.