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健康的未来

了解mg摆脱的研究人员如何寻找解决全球健康挑战的新方法.

健康是一个涉及mg电子游戏摆脱所有生活的问题——不管mg电子游戏摆脱是正在遭受疾病的折磨,还是只是希望保持mg电子游戏摆脱的身体处于最佳状态.

在英国, one in two of us will be diagnosed with cancer at some point in our lifetime; an estimated 1.13 billion people worldwide have high blood pressure; and 463 million people worldwide are estimated to be living with diabetes. 与 全球人口的平均年龄在上升,mg电子游戏摆脱的健康比以往任何时候都更重要.

这也是一个吸引创新研究的领域, 无论是使用3D打印机制造整形植入物,还是观察细胞内部,找出问题所在. 继续往下读,看看来自牛津大学的研究人员如何帮助塑造健康的未来, 从癌症治疗到个人定制的外科技术.

用于膝关节手术的3D打印部件

骨关节炎是最常见的关节炎类型,膝关节常受影响.


人体膝关节解剖线图

目前主要的治疗方法是膝关节置换术, 但这只适用于晚期患者,这意味着患者将面临长达20年的疼痛和行动障碍.

胫骨高位截骨术(HTO)可推迟置换的需要。, 一种手术,外科医生在胫骨上开一个切口,重新排列关节,然后用金属板固定它. 以目前的形式, HTOs是漫长的, 复杂的程序, 而且还会对膝盖内的韧带等结构带来风险.

TOKA, 这是由mg电子游戏摆脱机械工程系和治疗创新中心的里奇·吉尔教授发明的一种新疗法, 旨在改变这种状况. 它使用CT扫描来创建病人解剖结构的计算机化3D模型, 哪个作为这个过程的数字指南. 最关键的是,它还被用于设计和3d打印一个精确适合接受者的盘子.

这项量身定制的技术已经在意大利的25名患者身上进行了测试,结果非常有希望. “医生说手术效果好多了,”里奇解释说. “它们的对齐效果非常好, 他们可以在30分钟内完成手术, 最重要的是, 所有的病人都恢复得很快.”

该项目即将在英国进行随机临床试验, 团队希望TOKA能在未来几年内得到广泛应用. “意大利的病人现在都死了, 手术后六个月, 想用同样的技术做另一个膝盖,里奇说:“. “这是一个了不起的结果, 因为最近手术的疼痛通常会让人们在考虑进一步手术前等待至少一年!”

优化你的咖啡因


如果一杯咖啡是你起床后拿起的第一件东西,那么你并不孤单. 然而,据 mg电子游戏摆脱的专家认为,你对你的新陈代谢没有任何帮助.

这项研究由mg电子游戏摆脱营养和运动中心的詹姆斯·贝茨教授监督 & 代谢组比较了三组参与者的血糖水平. The control group had a normal night’s sleep followed by breakfast; a second had broken sleep and then breakfast; and a third also had a bad night’s sleep but were given a cup of strong black coffee 30 minutes before their breakfast. 后一组的血糖水平飙升了约50%.

“简单的说, 当mg电子游戏摆脱的身体接触到的第一件东西是咖啡时,mg电子游戏摆脱的血糖控制就会受损, 尤其是在一整晚睡眠紊乱之后,”詹姆斯解释说. “如果mg电子游戏摆脱觉得还需要喝咖啡,mg电子游戏摆脱可以先吃点东西,然后再喝咖啡,这样可以改善这种状况。. 了解这一点对mg电子游戏摆脱所有人的健康都有重要的好处.”

线条画的摩卡壶和咖啡浆果

副作用小的皮肤癌治疗

非黑色素瘤皮肤癌是最常见的癌症之一, 自20世纪90年代以来,病例数量激增.


当DNA存在于最外层的表皮干细胞中时,它们就产生了, 皮肤的保护层——会被太阳辐射破坏. 干细胞通过细胞分裂产生自己的副本, 还能在成熟细胞死亡时补充它们. 当这两个过程之间的平衡出现偏差,干细胞分裂的频率超过了正常值时,问题就出现了.

mg电子游戏摆脱细胞中的大部分工作都是由蛋白质完成的, 而如何制造蛋白质的指令来自基因,mg摆脱生物与生物化学及癌症研究系的Gernot Walko博士说. “基因中的信息转化为功能性蛋白质的过程被称为基因表达. 在任何时候,细胞中只有一小部分基因被表达出来.”

他继续说:“YAP/TAZ在细胞核中起作用, 在那里它们与许多其他蛋白质相互作用,促进基因的表达,使细胞分裂. 当YAP/ TAZ过于活跃时,问题就来了, 使正常细胞变成癌细胞.”

Gernot的团队——包括博士学者Jodie Bojko, 他得到了校友Raoul Hughes(1987年工商管理理学学士)和他的妻子Catherine的支持,正在研究确定在癌细胞中与YAP/TAZ相互作用的蛋白质,特别是导致这种有害的过度活动的蛋白质. 他继续说:“mg电子游戏摆脱希望在药物已经存在或正在开发的地方识别蛋白质, 哪些可以用于治疗YAP/ taz驱动的肿瘤.”

靶向这些蛋白而不是直接靶向YAP/TAZ,也意味着它们修复和更新皮肤的正常功能不会受到抑制. 这些疗法可能为治愈各种YAP/ taz驱动的癌症带来希望,避免了当前疗法的许多令人不快的副作用.

时间就是一切

从加速香料鉴定到保持化疗按计划进行.


近年来,人造街头毒品“香料”的使用急剧增加,尤其是在无家可归者和监狱中. 它还可能致命,会导致精神病、癫痫甚至中风.

目前,对Spice的检测需要几天的时间,这使得治疗过量服用变得尤为困难. “如果有人出现精神病或中毒症状,也可能是由于其他原因,就无法知道是否服用了香料,mg电子游戏摆脱生物系的Chris Pudney博士说 & 生物化学.

克里斯和他的团队正在努力创造一种机器,利用唾液样本在五分钟内就能得出结果. 他们在2019年成功开发了一个原型机,最近获得了1英镑的研究经费.他们希望能在几年内将这个装置变成便携设备. 克里斯对现场Spice测试的影响持肯定态度:“mg电子游戏摆脱的最终目标是既省钱又省钱.”

“化疗日单位在极其有限的资源和紧张的时间表下运作, 因此,计划的设计对于最有效地利用资源至关重要,mg电子游戏摆脱管理学院的Melih博士Çelik解释道.

他的团队将200多名患者的药物注射实际运行时间与医生设定时间表时的估计时间进行了比较. 他们发现这两者经常不匹配, 更短的注射时间被低估了, 长一些的被高估了.

“为了克服这种不匹配导致的病人预约安排效率低下的问题, mg电子游戏摆脱建立了一个更简单的方法,在短短几分钟内提供“近乎最佳”的时间表,”Melih补充道. 结果是,与目前的做法相比,该算法将患者的等待时间提高了80%,并将护士的加班时间减少了30%以上.

可以听你呼吸的心脏起搏器

当然, 你知道运动影响你的心率, 但你知道吗,连呼吸都有影响?


人体肺部线条图

当你吸气时,你的心跳会略微加快,当你呼气时,心跳会再次放缓. 然而,传统的起搏器保持心脏以固定的频率跳动.

mg电子游戏摆脱物理系的阿兰·诺加雷特教授正在使用人工神经细胞——也被称为神经元——创造一个“智能”仿生起搏器, 哪一种可以通过倾听身体发出的信号来帮助心脏以更自然的节奏跳动. 这将使心肌更有效地工作, 解决心力衰竭的症状.

人工神经元是通过研究大脑中神经细胞发送的信号而产生的. 然后将这些参数写入硅芯片, 它能复制神经细胞的自然功能. “这使mg电子游戏摆脱能够根据生物节律重新同步心率——特别是呼吸和血压, 还有血液中的氧气和二氧化碳浓度,”阿兰说. “因此,心脏节省了能量,随着它工作得更有效率,它能够自我修复.”

令人惊讶的是, 该起搏器在实验室中已被证明能提高17%的心排血量, 从而逆转心肌细胞的衰变, 阿兰说. 这是非常有希望的,因为目前还没有治愈心力衰竭的方法, 这种情况最终可能会致命. 人体研究将于今年晚些时候在新西兰进行. 阿兰继续说:“mg电子游戏摆脱已经证明了这个原则, 以外的任何疑问, 恢复心率自然变异性对心力衰竭有很大的好处.”


锁定帕金森症的病因

可悲的是,全球每年约有1000万例痴呆症确诊病例.


由mg电子游戏摆脱生物系的乔迪·梅森教授领导的团队 & 生物化学已经发现了一系列与帕金森氏症发病高度相关的蛋白质结构.

这种名为α -突触核蛋白(αS)的蛋白质在所有人类的大脑中都很丰富, 科学家们正在研究它们是如何形成有毒沉积物的. 这些杀死细胞, 引起痴呆症状并阻止其形成有助于使脑细胞更健康. “有时, 当这些蛋白质产生时, 而不是得到正确的结构, 他们的流氓, “错误折叠”,最后放在了错误的地方,”杨晨说. “就像盘子堆叠一样,它们会长成非常长的有毒链,mg电子游戏摆脱称之为αS纤维.”

他正在进行一项研究,以确定能与αS结合并防止这种有毒错误折叠发生的蛋白质. 研究小组通过将数百万肽(只有10个氨基酸(蛋白质的基本组成部分)的微观蛋白质)导入活细胞内的αS来达到这一目的, 观察纤维是否形成. 这也将允许他们检查肽是否杀死细胞-一个明显不希望看到的副作用.

“We’ve also been making step by step changes to the amino acids within the peptides; this involves going through the molecule to establish which of the 10 amino acids are talking to the target,”杨晨解释说. “如果你能做到的话, 然后你就可以开始合理地设计肽的序列,使其更有效,更像药物.” 人们希望这项研究能够为目前无法治愈的疾病带来未来的治疗方法.

用肝细胞治疗糖尿病


I型糖尿病是一种自身免疫疾病,在这种疾病中,身体破坏了体内产生胰岛素的β细胞 胰腺. 在某些情况下, 它可以通过移植贝塔细胞来治愈, 但器官捐献者的短缺是一个主要障碍.

mg摆脱蒂安野生, 他是治疗创新中心的生物化学博士生, 目标是通过开发一种转化肝细胞的方法来解决这个问题——肝细胞是丰富的, 因为肝脏可以再生成胰脏细胞.

mg摆脱蒂安。, 其学生得到了校友尼克·海因斯(1991年执行MBA)的支持, 他说:“能参与一个具有如此明确的医学应用和对人们的生活有明显好处的项目是一种荣幸.”

人体肝脏的线条图

让截肢者恢复感觉

尽管假肢技术的进步已经改变了数千名肢体差异患者的生活, 它们还不能将感官信息传递给用户.


没有那种触感, 你怎么知道你施加了多大的压力,或者你需要抓住什么东西有多紧? 假体开发中的这一挑战让许多用户感到沮丧, 依赖他们的剩余肢体,冒着痛苦的“过度使用综合症”的风险.

用电流刺激神经可以产生一种“感觉”,被认为是来自假肢, 但到目前为止, 这种方法需要将电极植入手臂. 这不仅是侵入性的——有感染的可能——还意味着用户在使用系统之前无法对其进行测试.

电 & 电子工程博士生Leen Jabban正在开发一种非侵入性系统,将电极附着在手臂周围的皮肤上,以瞄准特定的神经. 到目前为止, 她通过前臂的电流获得了“手”的感觉, 并致力于将刺激定位.

“我的目标是创造一个简单的, 用户可以自己安装的廉价系统,”利恩说, 该校校友Brian Nicholson QC (PhD 电 & Electronic Engineering 1998; Hon DEng 2018), Tony Best (Hon DEng 2013), and the Esther Parkin Trust. 她也是校友基金的受助人. “我希望尽可能多的人能得到我的研究成果, 因此,即使是世界上最偏远地区的人们也可以获得技术帮助他们过上更轻松、更健康的生活.”

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本文由Emma Davies为BA2第29期撰写,于2021年9月发表.