به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

ضربان‌ساز فوق نازکی که با نور کار می‌کند

تاریخ انتشار: ۳ اسفند ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۸۰۸۵۹۰

پژوهشگران دانشگاه شیکاگو یک ضربان‌ساز فوق نازک ساخته‌اند که می‌تواند با جراحی کم‌تهاجمی درون بدن کاشته شود و با استفاده از نور به عنوان منبع انرژی کار کند.

به نقل از آی‌ای، چنین دستگاهی می‌تواند به کاهش عوارض ناشی از جراحی قلب کمک کند و مسیر آینده استفاده از ضربان‌ساز‌ها را هموار کند.

ضربان‌ساز‌ها دستگاه‌های کوچکی هستند که از تکانه‌های الکتریکی برای رفع بی‌نظمی در ضربان قلب استفاده می‌کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

برآورد‌ها نشان می‌دهد که بیش از سه میلیون کاربر ضربان‌ساز تنها در ایالات متحده وجود دارد.

به طور معمول، باتری ضربان‌ساز ۷ سال دوام می‌آورد و پس از آن بیمار نیاز به انجام عمل دیگری برای تعویض آن دارد.

اتصال ضربان‌ساز به یک باتری خارجی به سیم‌هایی نیاز دارد که از قلب به خارج از بدن امتداد دارند که نه تنها باعث ناراحتی و آزار بیمار می‌شود، بلکه برای سلامتی نیز خطر آفرین است؛ بنابراین پژوهشگران سعی کرده‌اند روی جایگزین‌های بهتری برای ضربان‌ساز‌ها کار کنند.

اکنون پژوهشگران دانشگاه شیکاگو یک ضربان‌ساز ابداع کرده‌اند که با نور کار می‌کند و نیازی به باتری ندارد.

الهام از سلول‌های خورشیدی

این تیم تحقیقاتی به سرپرستی بوژی تیان استاد گروه شیمی دانشگاه شیکاگو، علاقه عمیقی به فناوری سلول‌های خورشیدی یا فتوولتائیک و نحوه تغییر کاربری آن برای استفاده در بدن دارند.

پژوهشگران این آزمایشگاه از این جهت با فتوولتائیک‌ها کار می‌کنند که قطعات متحرک یا سیمی ندارند که به طور بالقوه خراب شوند و به بافت‌های حساس بدن مانند قلب انسان آسیب برسانند.

با این حال، یک ضربان‌ساز نمی‌تواند از همان سیستمی که در سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود، بهره‌برداری کند.

قرار بود در این دستگاه به جای تلاش برای جمع‌آوری هرچه بیشتر انرژی، نور به یک نقطه از آن تابیده شود تا آن را فعال کند.

این اصل در روش درمانی همگام‌سازی مجدد قلب استفاده می‌شود، جایی که قسمت‌های مختلف قلب با ارسال بار‌های الکتریکی دقیق زمان‌بندی شده دوباره همگام می‌شوند. این کار معمولا با استفاده از سیم‌های الکتریکی محقق شده است، اما اکنون این تیم می‌خواهد این کار را با استفاده از نور انجام دهد.

طراحی ضربان‌ساز با انرژی نور

پژوهشگران برای انجام این کار از دو لایه سیلیکونی نوع P استفاده کردند که در هنگام تابش نور، بار الکتریکی ایجاد می‌کنند. لایه بالایی این سیلیکون دارای حفره‌های متعددی است که به بهبود عملکرد الکتریکی سلول و تمرکز بار الکتریکی کمک می‌کند.

این دو لایه به یک غشای انعطاف‌پذیر تبدیل شدند که یک میکرومتر ضخامت دارد (۱۰۰ برابر کوچک‌تر از موی انسان) و وزن آن یک پنجاهم گرم است، در حال که ضربان‌ساز‌های معمولی حداقل پنج گرم وزن دارند.

چنین ضربان‌ساز کوچکی را می‌توان با استفاده از یک لوله کوچک و یک فیبر نوری نصب کرد. این جراحی کم‌تهاجمی یک جراحی معمولی است که امروزه جراحان بسیاری انجام می‌دهند. در صورت نیاز، فیبر نوری می‌تواند با الگو‌های دقیق روشن شود و به بار‌های الکتریکی برای تنظیم قلب تبدیل شود.

طراحی فعلی این ضربان‌ساز برای استفاده موقت در نظر گرفته شده است. در نهایت با گذشت زمان، این دستگاه به ترکیبی به نام اسید سیلیسیک تجزیه می‌شود که غیرسمی است و از بدن خارج می‌شود.

پژوهشگران برای کاربرد‌های طولانی‌تر می‌توانند دستگاه‌هایی را مهندسی کنند که عمر طولانی‌تری در بدن داشته باشند.

ناروتوشی هیبینو، استاد جراحی در دانشگاه پزشکی شیکاگو که در این تحقیق نیز مشارکت داشت، گفت: ما در آستانه موفقیت جدیدی هستیم که در آن بیوالکترونیک می‌تواند به طور یکپارچه با عملکرد‌های طبیعی بدن ادغام شود. این دستگاه تاکنون فقط روی خوک‌ها آزمایش شده است. با این حال، جدا از کاربرد آن به عنوان ضربان‌ساز، می‌توان از آن برای تعدیل عصبی نیز استفاده کرد، جایی که می‌توان از آن برای درمان اختلالاتی مانند بیماری پارکینسون استفاده کرد.

یافته‌های این پژوهش در مجله Nature منتشر شده است.

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: پارکینسون ضربان ساز ضربان ساز ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۸۰۸۵۹۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

آستر نازکی که داخل روده قرار می‌گیرد؛ روش جدید برای کاهش وزن و درمان دیابت نوع ۲

بر اساس مطالعات جدید در حوزه پزشکی، یک «آستر نازک» که داخل روده قرار می‌گیرد، می‌تواند به کاهش وزن و حتی درمان دیابت نوع ۲ کمک کند.

به گزارش روزیاتو، در یک آزمایش، ۶۰ نفر با استفاده از این روش به طور متوسط ۱۶ کیلوگرم در یک سال از دست دادند و نیمی از آن‌ها توانستند دستکم به مدت دو سال وزن خود را حفظ کنند.

بیش از یک چهارم افرادی که برای کنترل دیابت خود انسولین تزریق می‌کردند، پس از کنترل قند خون خود موفق به قطع مصرف انسولین شدند.

آستر داخلی روده از طریق دهان و معده وارد بدن می‌شود. به مدت یک سال در بدن باقی می‌ماند و سپس توسط پزشک از طریق دهان خارج می‌شود.

این آستر، ۶۰ سانتی‌متر اول روده کوچک را پوشش داده و میزان جذب قند را کاهش می‌دهد.

کاهش جذب قند نحوه ترشح هورمون‌ها را تغییر می‌دهد و باعث می‌شود که افراد سریعتر احساس سیری کنند.

دکتر باب رایدر که مسئولیت انجام این آزمایش را برعهده داشته، گفته است:

دیابت نوع ۲ و چاقی امروزه بیماری‌های همه‌گیر جهانی هستند.

بسیاری از افراد قادر به حفظ وزن سالم نیستند و با وجود تمامی تلاش‌ها و دارو‌های موجود، سطح قند خونشان خیلی بالاست.

جراحی چاقی می‌تواند موثر باشد، اما دائمی و بی خطر نیست.

مزیت درمان جدید این است که نسبتاً آسان است و دائمی نیست. زیرا آستر پس از حدود یک سال برداشته می‌شود.

این جراحی حدود ۸،۴۰۰ دلار هزینه دارد.

دکتر الیزابت رابرتسون، از موسسه خیریه دیابت بریتانیا گفته است:

کاهش قند خون و رساندن آن به محدوده هدف و حفظ آن می‌تواند بسیار چالش‌برانگیز باشد.

در دسترس بودن روش‌های بیشتری برای درمان دیابت نوع ۲ به این معنی است که افراد مبتلا به این بیماری فرصت بیشتری برای یافتن درمان مناسب خود را دارند، بنابراین شانس بیشتری برای داشتن زندگی طولانی و سالم را خواهند داشت.