Useimmat uusista elimistä toimivat istutteina, mutta keuhkoille ja munuaisille tarvitaan kassi.




Ahtaumatautiselle keuhkot

n Keinokeuhkot muodostuvat elimistön ulkopuolisesta cd-levyn kokoisesta laitteesta, joka yhdistetään putkilla rintakehän, käsivarren tai jalan valtimoon ja laskimoon. Sydämestä tuleva veri kiertää laitteen kautta. Siinä on kalvo, joka siirtää tehokkaasti happea ilmasta vereen. Kalvon entsyymit myös kiihdyttävät hiilidioksidin poistumista verestä.

2009: Kehitteillä kaksi keinokeuhkolaitetta Biolung ja Novalung, joista jälkimmäinen kliinisissä kokeissa.


Keinomunuaiset kulkevat mukana

Keinomunuaiset ovat jatkuvatoiminen kannettava laite, joka sidotaan vyötärölle. Laite kierrättää verta ja vettä sekä poistaa epäpuhtaudet ja puhdistaa veden.

2009: Perinnäiset keinomunuaishoidot ovat olleet käytössä vuosikymmeniä. Dialyysihoito aikaavievää, laitteet isoja.

Michiganin yliopistossa kehitetty biologinen keinomunuaislaite on ensimmäisissä kliinissä kokeissa. Luovuttajalta saadut munuaissolut hoitavat aineenvaihdunnan, kun veri suodatetaan laitteen läpi.


Diabeetikolle keinohaima

Keinohaima on joko vyötärölle kiinnitettävä pieni laite tai niskalaskimoon asennettava istute, joka mittaa jatkuvasti verensokeria ja vapauttaa tarpeen mukaan insuliinia verenkiertoon. Diabeetikolle voidaan tehdä myös geeninsiirto, jolla suoliston tai haiman solut saadaan tuottamaan insuliinia.

2009: Kehitteillä on erilaisia keinohaimalaitteita, joista ensimmäiset ovat jo koekäytössä.
Geeninsiirroilla saatiin diabetesta sairastavien hiirten insuliinintuotanto käyntiin.


Aivotuhot korjataan kantasoluilla

Parkinsonin ja Alzheimerin taudin tai aivovamman vuoksi tuhoutuneita aivosoluja voidaan korvata kantasoluilla.

2009: Astonin yliopiston tutkijat ottivat syöpäsoluja ja ohjelmoivat ne kehittymään aivosoluiksi. Solurypäät toimivat kuten aivojen perusyksiköt: ne käsittelivät signaaleja, yhdistyivät toisiinsa ja viestivät keskenään.


Halvaantuneet raajat liikkeelle

Sairauden tai vamman vuoksi halvaantuneet kädet ja jalat saadaan toimimaan yhdistämällä aivojen liikeaivokuoren hermosoluja elektrodeilla yksittäisiin raajojen lihaksiin. Kun potilas aktivoi liikeaivokuoren hermosolun ajattelemalla, sähköinen impulssi kulkee suoraan lihakseen ja saa aikaan liikkeen.

Amputoidut raajat voidaan korvata kehittyneillä robottikäsillä ja -jaloilla, jotka toimivat normaaliin tapaan aivojen ohjaamina.

2009: Washingtonin yliopiston tutkijat ovat apinakokeissa saaneet halvaannutetun käden toimimaan, kun apinat oppivat aktivoimaan liikeaivokuoren hermoja.

Käytössä ovat ensimmäiset aivoilla ohjattavat robottikädet ja -jalat.

Sokea saa näkönsä

Tekoverkkokalvot koostuvat tuhansista mikroskooppisista valonilmaisimista, jotka aktivoivat silmän hermosoluja. Sähköinen impulssi kulkeutuu aivoihin tulkittavaksi.

2009: Harvardin tutkijat ovat saaneet synnynnäisesti sokeat koehenkilöt näkemään valoa keinotekoisen verkkokalvon avulla.


Kuuro kuulee

Toisen polven sisäkorvaistutteissa korvakäytävän mikrofoni poimii äänen ja lähettää sen korvan taakse ihon alle asennettuun puheprosessoriin. Prosessori muuntaa äänen sähköiseksi signaaliksi, joka johdetaan stimuloimaan kuulohermoa tai suoraan aivorunkoa. Kun aivot havaitsevat ärsykkeen, syntyy kuuloaistimus.

Istute voidaan asentaa jo vastasyntyneelle. Se toimii jatkuvasti ja kestää uimista. Akut ladataan kerran viikossa langattomasti, radiotaajuutta käyttäen. Akutkin kestävät koko eliniän.

2009: Sisäkorvaistutteet yleisesti käytössä, osat ulkopuolella, laitteet isoja, lataaminen tiheää.


Kaljulle hiukset geeninsiirrolla
Kaljuuntuneen kohdan soluihin siirretään karvantuotannossa tarvittavat geenit ja hoidettuun kohtaan sivellään kasvutekijäliuosta, jolloin hiukset lähtevät kasvamaan.

2009: Kaljuuntumista voidaan hoitaa hiussiirroin.


Uusi hammas omista soluista

Potilaan omista kantasoluista kasvatetaan laboratoriossa hampaan aihio, joka istutetaan paikalleen. Hampaaseen muodostuu luonnollinen juuri. Proteetikko viimeistelee hampaan koon ja värin.

2009: Leukaluuhun ruuvataan titaanista tai keraamista tekojuuri. Sen päälle kiinnitetään akryylimuovinen hammasproteesi.


Verensiirrossa siirtyy tekoveri

Aikuisen luuytimen kantasoluista tai kantasoluiksi palautetuista ihosoluista erilaistetaan verensiirroissa tarvittavia punasoluja.

2009: Illinoisin yliopiston tutkijat kykenivät erilaistamaan alkion kantasoluista punasoluja, jotka sitoivat happea normaalisti.

Mari Heikkilä on maatalous- ja metsätieteiden lisensiaatti, mikrobiologi ja Mediuutiset-lehden toimittaja.

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.