Technik, die begeistert: Die Medizin auf Fortschrittskurs

16.03.2015 |  Von  |  Allgemein, Wissenschaft
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Technik, die begeistert: Die Medizin auf Fortschrittskurs
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Der Fortschritt in Diagnose und Therapie gehört zur Medizin wie das Huhn zum Ei. Medizin ohne Fortschritt ist schlichtweg nicht denkbar. Fast täglich erfahren wir von Neuerungen in der Medizin und regelmässig von revolutionären Entdeckungen, die noch vor einigen Jahren nicht denkbar gewesen wären.

Mittlerweile hat die Technik einen Stand erreicht, der es ihr ermöglicht, binnen eines Tages zum Beispiel eine Knieplastik aus dem 3D-Drucker zu lassen. Dem modernen Bordcomputer in einem Flugzeug vergleichbar, erhält der Operateur einen detaillierten Plan, auf dem genau zu lesen steht, wie der Eingriff bei dem Patienten zu erfolgen hat; wo und wie zu schneiden, zu flicken und zu nähen ist. Wie bei einem neuen Kleidungsstück, dessen Vorlage ein ausgereifter Schnitt ist, übernimmt der Plan die Funktion einer Schablone. Ein Ausblick auf die Zukunft der Medizintechnik soll im Folgenden gewagt werden.



Wer sich regelmässig in der Fachpresse und auf Messen über die neuesten Entwicklungen in der Human- und Veterinärmedizin informiert, wird nicht selten selbst ins Staunen geraten angesichts der revolutionären Entdeckungen, die uns in nächster Zeit bevorstehen. Manche dieser verheissungsvollen Innovationen möchte man gar nicht recht glauben und doch erhofft man sich, sie mögen nicht mehr allzu lange auf sich warten lassen.

Gut investiert: Jahrzehnte der Medizinforschung zeitigen Erfolge

Im US-amerikanischen Bundesstaat Ohio ist es Wissenschaftlern gelungen, in einer Maus einen menschlichen Darm heranzuziehen. Ausgangspunkt des fingerkuppengrossen Darms war eine Stammzelle, und er hat tatsächlich sämtliche Funktionen erfüllt: Ob es nun die Nahrungsaufnahme betraf oder die Nahrungsverdauung das Thema war – der herangezüchtete Darm konnte alle Herausforderungen meistern. Aus dieser positiven Erfahrung heraus schöpfen die Wissenschaftler nunmehr die Hoffnung, in Zukunft menschliche Ersatzteile, pardon: Ersatzorgane natürlich, unmittelbar im Körper heranzuzüchten. Würde dies funktionieren, könnte man die Organtransplantation weit zurückfahren, wenn nicht sogar eines Tages vollständig auf sie verzichten. Spinnt man diesen Gedanken weiter, könnte es sogar möglich werden, krankes Gewebe – etwa solches, das von Krebs befallen ist – zu entnehmen und neues (gesundes) nachwachsen zu lassen.

Medikamente, die Nanopartikel enthalten, sind in der Lage, bösartige Krebszellen zielgenau zu bekämpfen. (Bild: Iaroslav Neliubov / Shutterstock.com)

Medikamente, die Nanopartikel enthalten, sind in der Lage, bösartige Krebszellen zielgenau zu bekämpfen. (Bild: Iaroslav Neliubov / Shutterstock.com)




Der 3D-Drucker als Hilfsmittel für die Medizintechnik

Wenn es um technische Innovationen geht, wird gegenwärtig immer wieder der 3D-Drucker ins Feld geführt. So heisst es etwa, dass man schon die Herstellung von ganzen Autos dem 3D-Drucker überlassen könne. Eine Wahnsinnsvorstellung! Auch die Medizin hat den 3D-Drucker für sich entdeckt und mithilfe dieses Gerätes bereits erstaunliche Leistungen erzielt. So wurde der 3D-Drucker, mit dem es möglich ist, aus flüssigen und festen Substanzen ein Gebilde zu erstellen, erfolgreich für die Konstruktion von Prothesen eingesetzt. So konnten zum Beispiel schon Ohren und in China sogar Teile des Schädels eines Unfallopfers rekonstruiert werden. Es gibt eine Reihe von Ärzten, die heute keinen Zweifel mehr aufkommen lassen, dass in nicht einmal mehr zehn Jahren funktionstüchtige Organe mittels 3D-Drucker hergestellt werden können. Was vorläufig noch nach Dr. Frankenstein klingt, nämlich dass lebenswichtige Organe wie Herz, Lunge oder Leber aus dem 3D-Drucker kommen, könnte in einer Dekade völlig normal sein.



Neben dem 3D-Drucker setzt die Medizin grosse Hoffnungen in raffinierte Datenbankanwendungen. Schon jetzt werden Unmengen Informationen zu Genen von Pflanzen, Tieren und auch Menschen gesammelt. Je vollständiger die Daten vorliegen, desto zuverlässiger werden Mediziner voraussagen können, welche Veränderungen welche Komplikationen respektive Krankheiten auslösen können und werden. Mit diesem Wissen könnten Mediziner, lange bevor die Krankheit ausbrechen wird, Gegenmassnahmen einleiten und auf diese Weise manches Leben retten.



Der Biochemiker und Unternehmer Craig Venter etwa diagnostizierte bei sich selbst eine Genmutation, die unter Umständen die Alzeimer-Krankheit auslösen kann. Im Wissen darum, ist er gezielt gegen diese Gefahr vorgegangen: mit Erfolg. Reich gefüllte Datenbanken können dabei helfen, im Vorfeld Therapien zu entwickeln und anzuwenden.

Nanomedizin – die Arznei-Revolution

Statt wie heutzutage vielfach noch üblich, von Krebszellen befallenes Gewebe grossflächig medikamentös zu behandeln, setzt die Nanomedizin präzise an Ort und Stelle an. Medikamente, die Nanopartikel enthalten, sind in der Lage, bösartige Krebszellen zielgenau zu bekämpfen. Dabei messen die Nanopartikel gerade einmal einen Millionstel Millimeter. Positive Ergebnisse konnten beispielsweise mit magnetischen Nano-Eisenoxidpartikeln erzielt werden, die in das befallene Tumorgewebe gebracht und so erhitzt wurden, dass die Krebszellen abgestorben sind. Es ist damit zu rechnen, dass zukünftig weiter in diese Richtung experimentiert wird. So könnte man sich etwa vorstellen, dass man zur Behandlung und Heilung von Knochenbrüchen zukünftig auf Pasten, die Nanopartikel enthalten, einsetzt – vor allem in Potsdam sind diesbezüglich schon einige Versuche unternommen worden.

In Tübingen haben sich Forscher auf die Behandlung von Augenkrankheiten respektive Blindheit spezialisiert. Für Millionen Menschen käme der Erfolg dieser Forschungsansätze einem Wunder gleich. Mithilfe des sogenannten Netzhaut-Chips ist die Medizin derzeit in der Lage, Patienten, die an einer Degeneration der Netzhaut, bekannt unter dem Namen Retinitis Pigmentosa, leiden, effektiv zu helfen. Der Netzhaut-Chip wird dem Blinden dabei unter der Netzhaut eingesetzt, wo er dafür zuständig ist, Schwarz-Weiss-Bilder zu produzieren. 50 % der Patienten konnten nach der Behandlung wieder Schwarz-Weiss-Bilder erkennen, und zwar in einer Auflösung von etwa 1 500 Pixeln; die Hälfte von ihnen konnte Gegenstände erkennen, weitere 25 % waren darüber hinaus in der Lage, zu lesen und Gesichtsausdrücke wahrnehmen. Ein phänomenales Ergebnis, dass wie die anderen geschilderten Technologien auch, zeigt, zu welch grossartigen Leistungen die Medizin heutzutage schon in der Lage ist und zukünftig sein wird.



 

Oberstes Bild: Die Herstellung von Organen mithilfe eines 3d-Druckers könnte schon bald zum Alltag eines Mediziners gehören. (© belekekin / Shutterstock.com)


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