10項有望改變世界的技術


10項有望改變世界的技術



能無痛注射的微針
肉眼幾乎不可見的“微針”有望讓我們進入一個無痛注射和無痛血檢的新時代 。 無論是與注射器還是貼片連接 , 微針都能避免與神經末梢接觸 , 從而避免產生痛覺 。 它可以穿透皮膚表層的死細胞 , 到達由活細胞和間質液組成的表皮 。 但是微針大多不能到達或只能勉強接觸到真皮層 。
許多微針注射器以及微針貼片已經被應用于疫苗注射 , 還有更多的被用于糖尿病、癌癥以及神經性疼痛療法的臨床試驗 。 因為微針注射器或者微針貼片會將藥物直接注射進表皮或真皮中 , 所以它們能夠比常見的依靠皮膚擴散的透皮貼劑更有效地遞送藥物 。 今年 , 研究人員推出了一種用于治療皮膚疾?。ㄈ缗Fぐ_、疣和某些皮膚癌)的新技術 。
許多微針產品正朝著商業化的方向發展 , 這些產品能快速、無痛地抽取血液或間質液 , 用于疾病診斷或監測健康狀況 。 如果將針頭連接到生物傳感器上 , 則該設備可以在幾分鐘之內直接測量指示健康或疾病狀態的生物標志物 。
有些微針產品能讓使用者在家中抽取樣本 , 然后郵寄到實驗室或是直接在家進行分析 。 這種方法可以幫助我們更好地實現個性化醫療 。 微針還可用于在醫療服務匱乏的地區進行診斷檢測和治療 。 隨著研究人員設計出將其用于皮膚以外器官的方法 , 微針技術也會產生新的用途 。
讓二氧化碳變成可用材料
我們在制造許多化學產品時 , 都需要消耗化石燃料 , 這個過程會造成大量二氧化碳排放 , 導致氣候變化 。 現在有一種利用陽光將廢棄二氧化碳轉化為化學產品的新方法 , 它有可能通過以下兩方面減少二氧化碳的排放:將不需要的氣體作為生產原材料;將陽光而不是化石燃料于為生產所需的能源 。
近年來 , 研究人員開發了能打破二氧化碳中碳氧雙鍵的光催化劑 。 這是創建“太陽能”精煉廠的關鍵一步 , 這種精煉廠可利用廢氣生產有用的化合物 , 包括可用作合成藥品、洗滌劑、化肥和紡織品的原料的各種分子 。 光催化劑通常是半導體 , 需要高能紫外線才能產生參與轉化二氧化碳的電子 。 然而 , 紫外線不僅稀缺(僅占陽光的5%) , 而且對健康有害 。 現在 , 一些經過改造的催化劑只需要可見光就能生產出廣泛使用的化學物質 , 例如甲醇、甲醛和甲酸 。 這些化學原料在粘合劑、泡沫劑、膠合板、櫥柜、地板和消毒劑的生產中起著重要的作用 。
一些新興企業正在研究另一種將二氧化碳轉化為有用物質的方法 , 即施加電能以驅動化學反應 。 如果電力來自化石燃料燃燒 , 那么使用電力為反應供電 , 顯然不如使用陽光對環境友好 , 而依靠光伏發電可能能夠克服這種缺點 。
將來 , 化學工業將能夠把廢棄的二氧化碳轉化為有價值的產品 , 朝著真正無浪費的循環經濟邁進一步 , 并幫助實現負排放的目標 。
虛擬病人加速醫學研發
在虛擬的人體器官或人體系統上測試藥物和療法的有效性 , 進而能夠準確預測真實的人體對疾病治療的反應 , 這些都是“計算機模擬醫學”的優勢 。 計算機模擬人體試驗可以降低初步評估的時間與金錢成本 , 同時大大減少了志愿者的數量 。
虛擬器官的建模過程首先需要得到真實人體器官的非侵入性、高分辨率成像圖 , 當研究者從中獲得人體解剖學數據后 , 再將數據輸入復雜的數學模型中 , 就能完成對該人體器官功能的模擬 。 隨后 , 強大的計算機得以生成在外觀和行為上與真實人體器官相似度極高的虛擬器官 。 現在 , FDA正在使用計算機模擬代替真實人體 , 來評估新的乳房攝影術系統 。

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