Презентация "Искуственные органы и ткани" (10 класс) по биологии – проект, доклад

ИСКУССТВЕННЫЕ ОРГАНЫ И ТКАНИ

Нахабино-2009

Презентацию подготовили: Шипулина Л.Ю., Щербакова Е.Д. Руководитель: Новикова Т.Ю.

Трансплантология: от пересадки почки до кибернетических имплантатов

1902 г. – Эмерих Улльманн (1861-1937 гг.), Австрия: первая успешная трансплантация почки в шею собаки 1954 г. – Джозеф Э. Мюррей (р. 1919 г.): первая успешная пересадка почки от одного близнеца другому (Нобелевская премия)

1967 г. – Кристиан Бернард: первая успешная трансплантация сердца ХХ век – развитие генетики, иммунологии и ксенотрансплантации Конец ХХ века – развитие молекулярной биологии, создание генетически модифицированых животных

Свинья - ближайший родственник человека

Проблемы трансплантологии:

этико-правовые; научные (отторжение, инфицирование организма реципиента органом донора и др.); нехватка донорского материала; высокая цена донорских органов; онконеогенез

NB! Неудача лечения, даже случайная, не должна угрожать пациенту более, чем его болезнь

От пересадки почки до кибернетических имплантатов:

аппараты, временно выполняющие функцию органа (АИК, искусственная почка, легкое); вживляемые приборы, замещающие часть функции органа (электрокардиостимуляторы, кохлеарные имплантаты, искусственная сетчатка глаза и др.);

Гемодиализ

вживляемые электроды (лечение боли, спастичности, эпилепсии; нейропротезирование и др.); искусственные ткани и тканевые системы в восстановительной хирургии (кожа, сосуды, кости, хрусталик, имплантаты груди; стентирование, пластика связок, нуклеопластика межпозвонковых дисков и др.);

- эндопротезирование суставов и электронное протезирование конечностей; - вживление компьютерных чипов, вплоть до идеи маркировки людей

От пересадки почки до кибернетических имплантатов: первый киборг

В 1998 г. Проф. Кевин Уорвик (Университет Рединга) имплантировал себе в руку компьютерный чип

Создание полностью искусственных органов

Искусственное легкое…

…и сердце

Искусственное выращивание и пересадка органов

Ученые из Уэйк-Форестского университета (США) вырастили in vitro мочевые пузыри, используя специализированные клетки мочевого пузыря от детей со spina bifida (врождённое незаращение костной части спинномозгового канала) и успешно пересадили их пациентам

Химия на службе у трансплантологии Искусственная кость

Лимонная кислота в реакции с октандиолом создает вещество желтого цвета, похожее на резину

Полученный полимер, смешанный с гидроапатитовым порошком, «превращается» в очень твердый материал

Искусственная кость Соединения стронция

Французские исследователи используют методику золь-гель для получения кальциевой керамики, содержащей стронций

Новый материал сможет использоваться для регенерации кости и в качестве шаблонов для выращивания тканей

Химия на службе у трансплантологии Искусственная кожа

Коллаген, полученный из хрящей животных, связывают с гликозаминогликаном (ГАГ) для развития модели внеклеточной матрицы, которая создает основание для новой кожи

В 2001 году на основе этого метода была создана самовосстанавливающаяся искусственная кожа

Химия на службе у офтальмологии Искусственный хрусталик

1949 г. – Гарольд Ридли, английский офтальмолог, имплантировал первый искусственный хрусталик (ИОЛ) из полиметилметакрилата

В 1999 г. 94-х летнему Гарольду Ридли королевой Елизаветой было присвоено рыцарское звание

1950-е гг. – С.Н. Федоров совместно с В.Д. Захаровым разработал ИОЛ «Спутник» – лучший в мире до конца 90-х гг.

С.Н. Федоров

Искусственный хрусталик

Современные ИОЛ изготавливаются из силикона, полиметилметакрилата, лейкосапфира, гидрогеля. Недавно созданные эластичные искусственные хрусталики из акрила и гидрогеля обладают высокой биосовместимостью

Современный искусственный хрусталик

Искусственный хрусталик Зависимость от очков?

Современные ИОЛ сочетают дифракционную и рефракционную оптику. Центр ИОЛ состоит из концентрических дифракционных "ступеней", размер которых больше в центре и меньше в зоне соединения рефракционной и дифракционной частей (принцип аподизации)

Так, с широким зрачком превалирует зрение вдаль (например, при вождении машины), а с узким – вблизи. Имплантация таких ИОЛ уменьшает зависимость от очков, обеспечивая великолепное зрение вблизи без нарушения зрения вдаль

Химические новости:

Сибирскими учеными разработан новый класс материалов  пористо-проницаемый никелид титана, удовлетворяющий условиям гистерезисного поведения тканей

На основе никелида титана созданы уникальные биосовместимые имплантаты памяти формы с пожизненным сроком годности

Пористо-проницаемый никелид титана можно применять в качестве носителя-инкубатора клеток при тяжелых заболеваниях внутренних органов для замещения их функций

Например, на каркасе из пористого никелида титана можно вырастить новую сердечную мышцу при инфаркте миокарда

БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕ!