2024 年のトップの生物医学関連ストーリー

2024 年、生物医学テクノロジーは私たちの頭、より具体的には私たちの目と脳に実際に浸透しました。今年の Spectrum で最も人気のあった記事のいくつかは、視覚を支援するテクノロジーに関するもので、網膜インプラントやスマート コンタクト レンズの話が目を引きました。あなたは、アルツハイマー病患者の睡眠を早めて脳機能を維持するための非侵襲的技術や、侵襲性の高い脳手術を支援する画像プローブについて深く掘り下げました。

しかし、それがすべて私たちの頭の中にあったわけではありません。今年は、補助外骨格スーツや低コストの MRI 装置、そして膨大な量の情報を保存する新しい方法を約束する DNA データ ドライブについても取り上げられました。

2025 年に新しいテクノロジーが私たちの感覚をどのように強化し、健康を改善するのかを待ちながら、過去 1 年間の最大のストーリーを振り返ってみましょう。 2024 年の Spectrum のトップ生物医学記事をご覧ください。

ウィス バイオおよびニューロエンジニアリング センター

エクソスーツと呼ばれる補助フレームは、理学療法やリハビリテーションを受けている人々が体を動かすのに役立ちます。このデバイスは電気パルスによってユーザーの筋肉を動かすことで機能しますが、その刺激によりユーザーはすぐに疲れてしまいます。韓国とスイスの研究者は、静電クラッチ システムという潜在的な解決策を提案しています。このシステムでは、スリーブは関節の周りに配置され、通常は柔軟ですが、追加の刺激を与えることなく動作の合間に体をサポートするために急速に硬くなることがあります。 「シナップスーツ」と呼ばれるこの技術は、韓国電子技術研究院によって試作されている。

ピクシウム

2022年、寄稿者のマーク・ハリスは、カリフォルニアのバイオテクノロジー企業セカンドサイトが製造した網膜インプラントの視覚障害者がどのような状況に陥ったかを詳述した。 サポートされていないデバイスが残っている メーカーが廃業したとき。フランスのバイオテクノロジー企業ピクシウム・ビジョンが2023年11月に資金を使い果たしたとき、この物語は繰り返されそうになったが、今年初めに印象的な治験データが到着し、同社はニューラリンクの共同創設者の一人が経営する新興企業サイエンスに買収されるまでだった。

要素

起動する 要素の 349 ドルのヘッドバンドは、より早く眠りにつくことを約束します。今年予約注文を開始した同社の最初の製品は、脳波を脳波（EEG）センサーで追跡し、骨伝導を介して伝達される音波で微調整する。 Spectrum の尊敬される元編集者 Tekla Perry は、理想的とは言えない条件ではあったものの、ヘッドバンドを簡単にテストしました。 「ぐっすり眠ろうとする時間や場所ではありませんでしたが、私とその部屋にいた他の人たちは、2分後に狂ったようにあくびをしていることに気づきました。」

ゲッティイメージズ

イーロン・マスク氏は、両目の視力を失った人々の視力を回復することを目的とした自社の視覚補綴物であるニューラリンク・ブラインドサイトの今後の機能について大胆に主張した。この装置は9月に米国食品医薬品局によって画期的な装置に指定されたが、専門家はスペクトラムに対し、マスク氏の誇大宣伝には応えられそうにないと語った。

グレッグ・メイブリー

双極性障害などの精神的健康状態にある人にとって、自分の気分に常に注意を払うことが重要です。スマートフォンのアプリはまさにそれを可能にし、ユーザーの入力なしに収集されたデータから私たちの内面の状態についての客観的な洞察を提供することができます。従来の気分追跡アプリやログとは異なり、これらのアプリはユーザーの行動に関するデータをバックグラウンドで静かに収集します。しかし、有望な一方で、プライバシーの懸念や厳格な臨床検証の必要性などの課題に直面しています。

聖マイケル財団

動脈瘤や脳卒中を治療する場合、神経外科医は通常、ぼやけた画像で対処しなければなりません。しかし、新しい光ファイバー画像プローブのおかげで、それはすぐに変わるかもしれません。プローブは脳動脈の迷路を曲がりくねって進み、外科医を導くために脳の高解像度画像をキャプチャします。 「以前は…臨床医は脳の血管網を衛星のような視点で見ていましたが、今では Google ストリートビューのような視点を持っています」と寄稿者の Elie Dolgin 氏は書いています。このプローブはトロントとブエノスアイレスの2つの病院で臨床試験でテストされており、新興企業はこの技術の市場投入を目指している。

ゲッティイメージズ

現在の MRI スキャナは高価であり、強力な磁石と電力を供給するために多くのエネルギーを必要とします。 MRI は通常、専門の病院センターにしか設置されていないため、世界人口の 3 分の 2 以上が MRI を利用できません。しかし、新しい簡素化された全身 MRI スキャナーは、25 キロワット以上に比べて数分の 1 のコストと 1,800 ワットで動作します。この機械は AI を使用して、はるかに強力でない磁石を使用した従来の MRI スキャナーの画質と同等の画質を実現します。

蔡研究室/MITピコワー研究所

初期の臨床試験では、特定の周波数で脳を刺激することがアルツハイマー病を抱えている人々に利益をもたらす可能性があるという証拠が示され始めています。 MITの研究チームによると、40ヘルツの音と光の振動は、アルツハイマー病患者の脳内で凝集するタンパク質であるベータアミロイドの除去に役立つ神経浄化プロセスを活性化するという。この非侵襲的治療法は現在ランダム化試験でテストされており、今後数年間は研究が続くと思われるが、一部の企業はすでにガンマ周波数の光や音の刺激を与える「ウェルネス」製品を提供している。

エドモン・デ・ハロ

データは急速に蓄積されています。実際、ストレージ容量がわずか数年で処理できる速度を超える速度で増加しています。そのため、一部の組織は、磁気テープやディスク ドライブの代わりに、大量のデータを保存するための DNA ドライブの構築に向けた取り組みを進めています。各 DNA 塩基 (A、T、G、C) がビットとして機能するため、DNA はより優れた記憶密度を提供します。ある推定によると、インターネット上の 120 ゼタバイトの情報はすべて、角砂糖ほどの大きさの DNA に保存できると考えられています。現在、研究者は大量の DNA データを効率的に読み書きする方法を模索しています。

エルファン・プールシャバン

スマート コンタクト レンズには、血糖値の測定、眼疾患の治療薬の投与、さらには拡張現実のディスプレイとしての機能など、さまざまな消費者向けおよび医療用の用途がある可能性があります。しかし、人体の最も敏感な部分の 1 つにあるデバイスにどのように電力を供給するのでしょうか?ユタ大学の研究者らは、光と涙からエネルギーを引き出すハイブリッドエネルギー生成ユニットを開発した。目が開いている間、シリコンでできた小さな柔軟な太陽電池が太陽や人工光源からの光を捉える。その後、文字通り瞬く間に、2 番目のシステムが金属空気電池のように機能し、涙液に含まれる電解質がバイオ燃料として機能します。この組み合わせにより、継続的な発電が可能になり、スマートコンタクトに十分なエネルギーを供給できます。