盘点：2015十大医疗黑科技

　　5.可提前检测出青光眼的发光滴眼剂

　　青光眼是导致人类失明的三大致盲眼病之一。它是指眼内压间断或持续升高的一种眼病，持续的高眼压可以给眼球各部分组织和视功能带来损害，如不及时治疗，视野可以全部丧失而至失明。然而，其初期没有表现症状，常常不被发现，只会在常规眼部检查中被诊断出来，导致患者往往在十年后才会意识到视觉出现问题。

　　由伦敦大学、威康信托基金会和帝国理工学院医疗NHS基金会合作，正在开发一种新的测试方法，可检测眼睛中的死亡神经细胞，提前十年检测出青光眼，并有希望拯救数百万人的视力。

　　研究团队使用含有染料的天然蛋白质（膜联蛋白）来检测死亡细胞，当遇到死亡神经细胞时，该化合物会发荧光。荧光的检测可在传统眼睛检测设备中进行。如果患者存在大量的死亡细胞，说明患青光眼的风险很大，并建议接受药物治疗，以期在视觉丧失之前阻止神经细胞死亡。

　　目前该研究团队正将这种染料开发成滴眼剂，同时研究人员认为该方法或可应用到其他神经疾病的早期诊断领域，如阿尔兹海默症和帕金森氏症。

　　当产品研发成功，上市销售时，想必会受到大家欢迎。改技术可拯救成千上万人的视力问题，降低失明率，还世界一片光明。同时在慢性神经疾病的领域也很广泛，提前发现，尽早预防，或许“长生不老”不再是梦。

　　6.3D打印微型机器鱼

　　众所周知，鱼肉鲜美，富含蛋白质、维生素、铁等元素，营养价值高，且易于吸收，对于健康是极好的。那么，鱼形机器人呢？

　　美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员利用新的3D打印技术，开发出能够在液体中游泳并具有多种用途的微型机器人。这种被称为“微型鱼”的机器人，可通过过氧化氢的化学反应以及磁力来驱动控制，能实现排毒、遥感和定向给药等多种功能。

　　目前打印出的机器鱼采用自走式，磁操纵。研究人员表示，他们使用了一种称为微型连续光高分辨率3D打印技术。这一过程使研究人员能够一次打印几百个120微米长，30微米厚微型机器鱼。他们可以通过计算机辅助设计（CAD）程序，快速更改设计，打印出鲨鱼，蝠鲼，甚至鸟形状外观的机器鱼。

　　纳米工程师能够方便地将不同功能的纳米粒子放进“微型鱼”身体的某一部位：在鱼尾打印铂纳米粒子，可与过氧化氢发生化学反应，从而作为燃料推动“微型鱼”前进；在鱼头部打印氧化铁纳米粒子，可以通过氧化铁的磁性控制其转向。通过改变“微型鱼”的形状，以及调整过氧化氢的使用量，研究人员能够控制“微型鱼”在液体中的游泳速度。

　　机器鱼当中的聚二纳米颗粒可以和毒素中和，随着中和过程进展，机器鱼会发出越来越强烈的红色荧光，闪闪发光的红色越来越密集。这意味机器鱼可以起到排毒和毒素传感器的双重功能。研究人员也认为机器鱼可用于定向药物递送，环境保护和许多其它应用。

　　简单的“微型鱼”不仅能够充当未来的“药物投递员”或者“清道夫”，还可以变换各种外观形状，这可能意味着未来某一天，你体内或许会变成一个“动物园”。

　　7.CRISPR基因剪刀

　　今年以来，科学家们使用CRISPR系统来对生命的方程式进行改写，这是一种新型基因编辑工具，可以重写DNA，指引我们进入到一个不仅可以预防还能够根除疾病，可以编辑植物和动物的基因，甚至可以“定制婴儿”（修改胚胎基因）的时代。

　　CRISPRCas9系统，诞生于麻省理工学院，这项本世纪最大的生物技术发现本质上是基因组的查找和替换工具。不想要与某种特定疾病相关的DNA代码？Cas9蛋白可以剪掉甚至替换掉它。

　　CRISPR共同发现者之一，生物学家JenniferDoudna透露，实际上，我们有了把能对基因组进行切割的分子手术刀。过去的所有技术都有点像大锤……这个发现给科学家提供了可以实际操作的工具，难以置信。美国威斯康星大学麦迪逊分校CRISPR合作实验室的负责人DustinRubinstein告诉我们，基因编辑能够将癌症研究，神经科学这样的问题全部转变成化学工程甚至能量生产问题。

　　从此，你只受限于你的想象力。

　　8.用酵母合成阿片类止痛药

　　许多药物都来自于植物，我们的祖先咀嚼叶片或制作茶叶，或后来用化学方法提取并浓缩其活性成分，精制成丸。而数千年来，人们都只使用酵母来发酵葡萄酒、酿造啤酒和发酵面包，很少将其应用于生物用途。现在，美国斯坦福大学的研究人员，通过遗传改造酵母，制造出了一种阿片类止痛药，这一突破预示着，我们可以用一种更快和可能更便宜的方法，来生产许多不同类型的植物类药物。

　　这项复合生物学壮举发表于今年一期Science杂志上：通过导入来自植物、细菌和啮齿动物的21个基因，在酵母菌内建立起一条“药物生产线”，可以将糖一步步转化为蒂巴因（thebaine）——这是吗啡的前体。该研究团队还发现，进一步调整过的酵母可以产生氢可酮——一种广泛使用的、由蒂巴因化学合成的止痛药。

　　合成生物学是一个有趣的领域，科学家将各种生物的基因视作零部件，并像设计“电路”一样将它们组装起来，以完成设计人员设想的各种任务。

　　此前，合成生物学家设计了一种能够生产青蒿素（抗疟疾药物）的酵母菌，但这仅需要插入少数植物的基因。而这次则复杂地多，生产蒂巴因需要导入来自不同物种的21个基因，而生产氢可酮更需要23个基因。

　　最终，通过调整酵母菌的代谢途径，合成生物学家成功地合成了阿片类止痛药。这种过程就如同在家自己酿造啤酒一样，也许未来可以用类似方法制造更多药物。

　　在这篇论文中，作者承认，这种制造阿片类止痛药的新工艺，可增加人们对“阿片类药物滥用的潜在问题”的关注。因为在美国，阿片类药物已经被广泛使用，而重点则是潜在的滥用问题。

　　9.智能感应肢体

　　英国帝国理工学院日前发布了一种新型机械手，其配备的传感器会直接感应手臂肌肉纤维的微小震动，使用者通过简单的肌肉反应和手臂动作就能轻松操控。这项技术未来有望用来为残疾人开发更先进且成本低廉的机械假肢。

　　参与这一项目的研发者介绍说，此前机械假肢多数由肌肉活动产生的电信号来操控，这需要感应器接触使用者的残肢并探测电信号，但电信号很容易受干扰，比如人体出汗就可能导致信号传播中断，影响机械假肢的操控。而且这类设备的制造、调试和校正的成本相对较高，不易普及。

　　此外，研究人员还为机械手配备了一个动作感应器，可进一步细化机械手的操控模式。使用者通过一系列简单的肌肉反应和手臂动作，就能控制机械手拿起不同大小的物体。一名截肢的志愿者已初步试用了这一机械手，对效果比较满意。

　　同样的，在瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）和意大利比萨圣安娜大学（SSSA）的研究人员也开发出了一种新型智能义肢，在指尖处装有触觉传感器，能够感知所触摸的物体。这种义肢通过与人体神经相连，能够向佩戴者反馈物体软硬以及形状等信息，从而能在一定程度上模拟人体的手部触觉。

　　这些研发成果将能让机械假肢变得更稳定、灵活、易操控，未来研究员们会进一步提升这一原型机械手的稳定性，帮助残疾人更好地操控假肢。

　　10.人造塑料皮肤

　　韩国蔚山国家科学技术研究所最新研制出一种超级敏感电子皮肤，能够同时探测到热量和温度的变化。

　　这种最新电子皮肤是由韩国蔚山国家科学技术研究所研究员JonghwaPark教授带领同事研制的。人类皮肤包含着独特表皮、真皮微观结构以及传感器受体。指尖上的微型脊状突起旨在设计微调表面纹理知觉，并传递传感器信息至大脑。

　　在测试中电子皮肤的凹槽能够感知到流经的水滴，并且能够探测到头发放在其表面的压力。现有电子皮肤技术使机器人和机械假肢能够抓住和操作物体，识别表面纹理和硬度，感受物体的温度状况。然而在此之前电子皮肤可以同时非常灵敏地探测热量和不同类型的压力是很难实现的。

　　研究人员通过水滴测试了电子皮肤对感觉变化的响应，并且发现电子皮肤能够在不同压力和温度下探测到水滴落下。同时，他们发现人造指尖皮肤可以探测到人类头发产生的微小压力。

　　当电子皮肤附着在人体手腕上，手腕血管会膨胀和收缩，电子皮肤通过探测皮肤温度的变化，可用于监控脉冲压力。

　　早在今年9月份的时候，来自美国斯坦福大学的研究人员就研制一种敏感触觉人造皮肤，不仅能够探测到压力，还能传输信号至神经细胞。

　　这项技术的工作原理类似于iPhone指纹识别技术，有望能够取代被烧伤皮肤或者假肢皮肤，能够让患者真真切切的感受到一种“触碰感”。

　　斯坦福大学教授ZhenanBao是该项目的主要负责人，该团队通过在人造皮肤中加入传感器，来模仿人体皮肤的感受器。这些传感器能够收集不断变化的压力数据，研究人员希望有朝一日能够将这些数据以某种形式“传送”给大脑。

　　尽管电子皮肤还只是在实验中取得了一些突破，但他们希望这项概念验证实验能够对人造假肢带来革命性变化，允许穿戴者感知到不同的表面纹理，区分冷热温度变化。这种两层“电子皮肤”顶层具有弹力，能够感应压力，底层皮肤能够产生生物化学信号适合于传送至神经细胞。

　　如果进一步商业化，那么我们就可以使用这项技术来制造更加逼真的假体，或者提高可穿戴传感器的精确度和医学诊断设备。

　　类人诊疗机器人、智能电子手术刀iknife、可实验用透明老鼠、纳米机器人、纳米孔定序器、人造血液等等，还有很多今年出现的医疗成就没有被提到，但这并不代表他们不重要。在医疗科技发展的长河里，不管技术多么先进，最重要的仍然是我们人类自己。