نهایت علم: پژوهشگران دانشگاه ام آی تی یک جایگزین غیرتهاجمی بی نیاز از جراحی برای ایمپلنت های قلبی ابداع نموده اند.
به گزارش نهایت علم به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان نوعی ضربان ساز اولتراساوندی پوشیدنی توسعه داده اند که می تواند بدون نیاز به جراحی و بوسیله امواج صوتی، ریتم ضربان قلب را تنظیم کند.
این فناوری در قالب یک برچسب پوشیدنی طراحی شده که روی قفسه سینه قرار می گیرد. گجت مذکور با استفاده از امواج متمرکز اولتراساوند، ضربان قلب را کنترل می کند. این فناوری یک برچسب آکوستیک خارجی را با حوزه نوظهوری به نام «سونوژنتیک» ترکیب کرده است؛ روشی که در آن سلول های مهندسی شده ژنتیکی بطور مستقیم به امواج صوتی واکنش نشان می دهند.
شوانهه ژائو، استاد مهندسی مکانیک در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT)، می گوید: «ما باور داریم این برچسب ها در آینده می توانند برای تصویربرداری عمیق و طولانی مدت از بدن و همینطور تحریک درمانی غیرتهاجمی در قالب یک سامانه حلقه بسته مورد استفاده قرار گیرند.»
ضربان سازهای متداول به طور معمول با ارسال پالس های الکتریکی مستقیم، ضربان قلب را تنظیم می کنند. هرچند این دستگاهها جان میلیونها نفر را نجات داده اند، اما استفاده از آنها نیازمند جراحی تهاجمی و تماس مستقیم با بافت قلب است.
محققان قبل تر می دانستند که اولتراساوند می تواند بطور ایمن در بدن نفوذ کرده و بر بافت ها اثر بگذارد، اما کوشش های قبلی برای استفاده از این تکنولوژی در تنظیم ضربان قلب، کارآمدی و دقت کافی نداشت. برای حل این مشکل، محققان از فناوری سونوژنتیک کمک گرفتند.
در این تکنیک درمانی، سلول های قلب به شکلی مهندسی ژنتیکی شدند که دارای کانال های یونی حساس به فرکانس های مشخص صوتی باشند. هنگامی که برچسب اولتراساوند پالس صوتی ارسال می کند، این کانال ها موقتاً باز شده و اجازه ورود یون های کلسیم به سلول را می دهند. ورود کلسیم سیگنالی شیمیایی بوجود می آورد که سلول های قلب را به انقباض و تپش وادار می سازد.
چن گانگ، نویسنده اصلی پژوهش، می گوید: «این کانال ها حساسیت بیشتری به اولتراساوند دارند و با باز کردن مسیر ورود کلسیم، سلول را مستقیماً فعال کرده و باعث تپش آن می شوند.»
پژوهشگران این سامانه را به همراه یک فرستنده کوچک اولتراساوند در دستگاهی به اندازه یک تمبر پستی جای داده اند. این برچسب از هیدروژلی پیشرفته تولید شده که ضمن چسبیدن به پوست، امکان عبور شفاف و مؤثر امواج اولتراساوند را هم فراهم می آورد.
به اجمال، این فناوری یک برچسب آکوستیک خارجی را با حوزه نوظهوری به نام سونوژنتیک ترکیب کرده است؛ روشی که در آن سلول های مهندسی شده ژنتیکی به طور مستقیم به امواج صوتی واکنش نشان می دهند. شوانهه ژائو، استاد مهندسی مکانیک در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT)، می گوید: ما اعتقاد داریم این برچسب ها در آینده می توانند برای تصویربرداری عمیق و طولانی مدت از بدن و همین طور تحریک درمانی غیرتهاجمی در قالب یک سیستم حلقه بسته مورد استفاده قرار گیرند. ورود کلسیم سیگنالی شیمیایی بوجود می آورد که سلول های قلب را به انقباض و تپش وادار می سازد. چن گانگ، نویسنده اصلی پژوهش، می گوید: این کانال ها حساسیت بیشتری به اولتراساوند دارند و با باز کردن مسیر ورود کلسیم، سلول را مستقیماً فعال کرده و موجب تپش آن می شوند.
منبع: نهایت علم