航天医疗,从航天员走向普通人

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新型冠状病毒的疫情牵动着全国人民的心,在这个共克时艰的日子里,大家都期待着现代医学能够提供特效药和医疗器械来治愈患者并阻断疫情的伸张。大家或许有所不知,航天技术在医疗领域的应用是很是广泛且孝敬庞大。那么,航天科技有哪些医疗结果?未来又有什么新的“航天+医疗”的科技值得期待呢?

1原来它与医疗融合多年

1970年,赞比亚龙肯达修女曾给美国宇航局写信问:现在地球上另有这么多孩子吃不上饭,美国宇航局怎么舍得为远在火星的项目花费数十亿美元?随后,美国宇航局的科研人员回复:太空探索不仅给人类提供一面审视自己的镜子,它还能给我们带来全新的技术、全新的挑战和进取精神,以及面临严峻现实问题时依然乐观自信的心态。

事实上,航天医学作为特种医学,对生长载人航天事业起到了重要的保障作用,也极大推动了整个医学技术的生长。如今,许多航天医学保障航天员康健的方法、药物和器械,已用于解决普通人群的相关康健问题。

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与呼吸道有关的医疗技术

首先我们来相识一款和呼吸道相关的医疗技术。众所周知,我们在呼吸时会释放出一氧化氮微粒,当一小我私家呼吸道发炎时,呼气中的一氧化氮含量会增加。为了发现航天员的潜在炎症,欧空局研发了一种可以准确丈量一氧化氮含量的仪器。现在,这项技术已被用于哮喘病人的诊治。

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预防骨质疏松

在失重情况中,航天员面临着骨质疏松的风险,所以航天员天天都需要举行体能磨炼,还需要每周摄入少量的二磷酸盐。厥后发现,类似这样的药物同样让在地球上那些面临骨质疏松风险的中暮年人受益。

航天员在国际空间站上磨炼预防骨质疏松

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牙齿矫正

半透明多晶氧化铝属于高强度、高透明度的陶瓷质料,最初应用于航空航天领域。厥后科研人员发现,可以将这种质料应用于透明牙套领域,现在它已成为最乐成的牙齿矫正质料。

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医疗机械臂

国际空间站的机械臂是国际空间站上搬运重物、飞船对接和维护事情的有力辅佐,可以辅助或替代航天员开展高难度、高危险的事情。受这项技术的启发,人们研发出了医疗领域的机械手臂,用于去除脑部肿瘤等细密手术,其精准和专业水平完全不亚于履历富厚的外科医生。

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高科技眼动仪

太空中的失重情况会改变人类眼睛移动和感知运动的方式,航天员在天上驻留的时间长了之后,往往无法灵活地像在地面一样控制眼睛想要看的偏向,高科技眼动仪很好地解决了这个问题。如今,眼动仪也被用在激光眼科校正手术中,以确保激光束的准确定位,实现了对患者的眼部举行实时、准确跟踪,并在不需要外科医生介入的情况下,准确地指挥激光手术刀。

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手持式超声波装置

太空的失重情况会增加航天员患肾结石的风险,而且一旦航天员在太空患上肾结石比在地球上更容易诱发熏染。因此,美国宇航局研发出一种手持式超声波装置,可以检测、移动、破坏结石,让这些“小石头”更容易排挤体外。这项技术为地球上众多肾结石患者带来了福音。

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净水循环处置惩罚技术

太空中的水资源极其名贵,为此科研人员研发出高效而宁静的净水循环处置惩罚技术。基于这项技术才降生了如今各大医院很是常用的透析机。

值得一提的是,医学与生物研究是当前太空实验的重点。在国际空间站实验舱的诸多科研项目中,医学与生物研究划分占43%和32%。严格来说,生物工程是另一研究领域,例如研究、制备在医学、生物学和药物学方面有潜在应用价值的生物质料,如微生物、细菌、植物细胞和动物胚胎中的卵白质晶体等。

2神奇变现实并不遥远

干细胞生物学是21世纪引人瞩目的研究领域之一,是组织工程和再生医学研究的上游学科。干细胞的重要功效是维持和控制细胞的再生能力,它具有自我更新复制能力和多分化潜能,可分化为多种组织细胞类型。科学家们已经使用航天技术分析在空间失重情况下的干细胞的增殖与分化情况,研究使用空间微重力奇特的条件干细胞如何举行大规模扩增和组织工程构建。

心脏萎缩及相关疾病是现在医学界的重要课题之一,患有糖尿病、肌肉营养不良、癌症、败血症和充血性心力衰竭等疾病的人,常会泛起心脏功效障碍和组织损伤。现在,科学家准备基于人类的干细胞,使用3D生物打印技术,开发太空人造微型心脏。然后,这些心脏组织结构将被送到国际空间站,以深入相识微重力如何影响人类心脏的功效。科研人员希望这项研究结果有助于医生更好地明白心脏萎缩,究竟失重情况能很好地模拟虚弱的心肌。

我国的科学家同样不遑多让。2017年4月,我国天舟一号货运飞船与“天宫二号”乐成对接,不仅完成了送货任务,还举行了不少科学实验。其中一项实验是“微重力情况下胚胎干细胞造就实验”,就是要通过普通光合荧光显微成像技术视察干细胞在太空中增殖和分化历程,并通过细胞荧光信号强度变化以及细胞的形态变化特征,判断小鼠胚胎干细胞在太空失重情况下多潜能基因的自我更新和细胞分化情况。

此外,地球上由于重力的作用,细胞一般沉降到造就皿的底部,而难以像人体内细胞一样自己组织起来并形成像血管这样的结构。而通过国际空间站上的实验,科学家发现,在失重情况中,血管中的细胞则会以类似于人体内细胞的方式组织起来,形成为简朴的三维结构。科学家表现,这些管状的聚团体就像原始的血管,这是此前他们在地球上造就细胞从未实现过的。如果能够使用人类细胞造就出人造血管,将具有治疗多种疾病的庞大潜力,不仅可以将其用于外科手术,资助需要移植的患者替换受损的血管,还可以增进我们对一系列与血管有关的疾病以及失重对人体的影响的相识。

以往国际空间站负担了大部门的空间实验任务,而未来我们中国自己的空间站也会发射升空,其计划部署了密封舱内的16台科学实验柜、舱外袒露实验平台以及共轨航行的实验舱,可以支持在轨实施天文、生命科学、生物技术、航天医学、空间物理等偏向的科学研究与应用项目。

泉源/中国航天报

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