ابداع دانشمند ایرانی برای جوش دادن ستون فقرات - وبلاگ طراحی من

به گزارش وبلاگ طراحی من، پژوهشگران دانشگاه پیتسبرگ به سرپرستی امیر علوی ـ دانشمند ایرانی ـ سعی دارند ایمپلنت هوشمندی ابداع نمایند که به جوش دادن ستون فقرات یاری می نماید.

به گزارش وبلاگ طراحی من ، جوش دادن ستون فقرات که اتصال دو مهره به یکدیگر است، می تواند طیف گسترده ای از اختلالات ستون فقرات را درمان کند. پژوهشگران دانشکده مهندسی دانشگاه پیتسبرگ(University of Pittsburgh) سعی دارند ایمپلنت های هوشمند چاپ سه بعدی را مخصوص هر بیمار بسازند که به عنوان حسگری برای نظارت بر بهبود ستون فقرات عمل می نمایند.

ایسنا به نقل از نوروساینس نیوز گزارش داده، امیر علوی، دانشمند ایرانی این پروژه که آزمایشگاه او موسوم به iSMaRT Lab، این پژوهش را سرپرستی می نماید، گفت: ایمپلنت های هوشمند می توانند یک بازخورد زیستی را در لحظه ارائه دهند و مزایای درمانی و تشخیصی بسیاری دارند اما ادغام مدارهای حجیم یا منابع برق با ایمپلنت های کوچک، بسیار چالش برانگیز است. راه چاره این است که از ماتریکس ایمپلنت به عنوان یک محیط سنجش فعال و برداشت انرژی بهره ببرید. این همان چیزی است که ما روی آن متمرکز شده ایم.

جدیدترین مطالب

خرس قطبی باغ وحش Assiniboine Park زیرعمل جراحی مرد!

قانون مالکیت حیوانات خانگی در کبک از نو نوشته شد

چهره دانشمند ایرانی در لوگوی گوگل

آزمایشگاه iSMaRT، گروه جدیدی از فرامواد مکانیکی چندمنظوره را توسعه داده است که به عنوان حسگرهای خود عمل می نمایند و اطلاعات مهمی را در خصوص فشار و تنش های وارده بر ساختار خود ثبت و ارسال می نمایند. این فرامواد خودآگاه که متا تریبومتریال(meta-tribomaterials) نامیده می شوند، قدرت خود را فراوری می نمایند و می توان از آنها برای طیف گسترده ای از کاربردهای مربوط به سنجش و نظارت استفاده کرد.

این ماده به گونه ای طراحی شده است که تحت فشار، الکتریسیته تماسی بین ریزلایه های رسانا و دی الکتریک آن رخ می دهد و نوعی بار الکتریکی ایجاد می نماید که اطلاعاتی را در خصوص شرایط ماتریکس مواد می فرستد. به علاوه، این ماده به طور طبیعی قابلیت تنظیم مکانیکی فوق العاده متامواد استاندارد را نیز دارد.

نیروی فراوریشده با استفاده از مکانیسم نانوژنراتور تریبوالکتریک داخلی، احتیاج به منبع انرژی مجزا را از بین می برد و یک تراشه کوچک، داده های مربوط به فشار را ثبت می نماید که یک شاخص مهم برای بهبودی است. سپس، داده ها را می توان با استفاده از یک اسکنر قابل حمل، به صورت غیرتهاجمی خواند.

روش پیشنهادی نه تنها از نظر قابلیت های حسی منحصربه فرد است، بلکه از یک ماده بسیار قابل تنظیم ساخته شده است که می توان آن را براساس احتیاجهای بیمار سفارشی سازی کرد.

علوی گفت: محفظه های مخصوص جوش دادن ستون فقرات، به طور گسترده در جراحی های ستون فقرات استفاده می شوند اما آنها معمولاً از تیتانیوم یا پلی اتراترکتون با خواص مکانیکی ویژه ساخته می شوند.

سفتی محفظه هایی که ما ابداع نموده ایم، به راحتی قابل تنظیم کردن است. این ایمپلنت را می توان بر اساس آناتومی خاص بدن بیمار، پیش از جراحی با روش چاپ سه بعدی ساخت که باعث می گردد بسیار طبیعی تر باشد.

پژوهشگران سعی دارند در مراحل بعد، این دستگاه را روی مدل های حیوانی به کار بگیرند. از آنجا که این ماده به صورتی باورنکردنی قابل تنظیم و مقیاس پذیر است، طراحی حسگر هوشمند می تواند در آینده با بسیاری از کاربردهای پزشکی دیگر مانند استنت های قلبی-عروقی یا اجزای جایگزین زانو و مفصل ران سازگار گردد.

علوی گفت: این نخستین ایمپلنت در نوع خود است که از پیشرفت ها در نانوژنراتورها و فرامواد، برای ایجاد قابلیت چندمنظوره در بافت ایمپلنت های پزشکی استفاده می نماید. این پیشرفت، نقش مهمی در آینده دستگاه های کاشتنی خواهد داشت.

این پژوهش، در مجله Advanced Functional Materials به چاپ رسید.