ایمپلنت‌های منعطف پتانسیل بسیاری برای درمان بیماری‌های مزمن مانند بیماری پارکینسون و آسیب‌های نخاعی دارند. چنین دستگاه‌هایی می‌توانند تحریکات الکتریکی را به عصب‌های هدف برای تنظیم تکانه‌های غیرعادی و بازگرداندن عملکردهای بدن ارائه دهند. اما به دلیل نیاز به تماس مستقیم با سیالات زیستی، حفظ عملکرد طولانی مدت آنها هنگام کاشت یک چالش دلهره‌آور است. به لطف فناوری جدید توسعه یافته توسط یک گروه پژوهشی از دانشگاه گریفیث و دانشگاه نیوساوت‌ولز سیدنی، ایمپلنت‌های منعطف یک گام به سمت کاربردهای بالینی نزدیک‌تر شدند. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

این کار توسط دکتر Tuan-Khoa Nguyen، پروفسور Nam-Trung Nguyen و دکتر Hoang-Phuong Phan (یک مدرس ارشد در دانشگاه نیوساوت‌ولز) از مرکز میکرو و نانوتکنولوژی کوئینزلند دانشگاه گریفیث (QMNC) با استفاده از فناوری سیلیسیم کاربید به عنوان یک بستر جدید برای رابط‌های الکترونیکی انجام شد.

پژوهشگران این گروه قابلیت‌های منحصربه‌فردی را برای توسعه و شناسایی مواد باند پهن ارائه می‌دهند؛ کلاسی از نیمه‌رساناها که دارای خواص الکترونیکی هستند و بین مواد نارسانا، مانند شیشه، و مواد نیمه‌رسانا، مانند سیلیکون مورد استفاده برای تراشه‌های رایانه‌ای، قرار دارند. این ویژگی‌ها به دستگاه‌های ساخته شده از این مواد اجازه می‌دهد تا در شرایط شدید مانند ولتاژ بالا، دمای بالا و محیط‌های خورنده کار کنند. این پروژه با سیلیسیم کاربید انجام شد.

پتانسیل ایمپلنت های منعطف در درمان آسیب نخاعی

دکتر Tuan-Khoa Nguyen گفت: «دستگاه‌های قابل کاشت و انعطاف‌پذیر پتانسیل بسیاری برای درمان بیماری‌های مزمن مانند بیماری پارکینسون و آسیب‌های نخاعی دارند. این دستگاه‌ها امکان تشخیص مستقیم اختلالات در اندام‌های داخلی را فراهم می‌کنند و درمان‌های مناسبی را ارائه می‌دهند. برای نمونه چنین دستگاه‌هایی می‌توانند تحریکات الکتریکی را به عصب‌های موردنظر برای تنظیم تکانه‌های غیرعادی و بازگرداندن عملکردهای بدن ارائه دهند.»

به دلیل نیاز به تماس مستقیم با سیالات زیستی، حفظ عملکرد طولانی مدت ایمپلنت‌ها هنگام کاشت یک چالش دلهره‌آور است. این گروه پژوهشی یک سامانه مواد قوی و کاربردی ایجاد کرد که می‌توانست از این گلوگاه عبور کند.

پروفسور Nam-Trung Nguyen گفت: «این سامانه از نانوغشاهای سیلیسیم کاربید به عنوان سطح تماس و دی‌اکسید سیلیسیم به عنوان محفظه محافظ تشکیل شده است که پایداری بی‌نظیری را نشان می‌دهد و عملکرد خود را در سیالات زیستی حفظ می‌کند. برای نخستین بار، گروه ما با موفقیت یک سامانه الکترونیکی قابل کاشت قوی با مدت زمان مورد انتظار چند دهه توسعه داده است».

دستگاه‌های قابل کاشت مانند نشانگرهای ضربان قلب و محرک‌های عمقی مغز قابلیت‌های قدرتمندی برای درمان به موقع چندین بیماری مزمن دارند.

ایمپلنت‌های سنتی حجیم هستند و سفتی مکانیکی متفاوتی نسبت به بافت‌های انسانی دارند که خطرات بالقوه‌ای برای بیماران به همراه دارد. توسعه دستگاه‌های الکترونیکی از نظر مکانیکی نرم اما از نظر شیمیایی قوی راه‌‌کار کلیدی برای این مشکل دیرینه است.

مفهوم الکترونیک انعطاف‌پذیر سیلیسیم کاربید راه‌های امیدوارکننده‌ای را برای درمان‌های علوم اعصاب و تحریک عصبی فراهم می‌کند که می‌تواند درمان‌های نجات‌بخش برای بیماری‌های عصبی مزمن ارائه دهد و وضعیت بیمار را بهبود بخشد.

>> آیا انسان مبتلا به ضایعه نخاعی میتواند راه برود؟ کشف سرنخ ها با فناوری نورومورفیک

منبع: news.griffith.edu.au

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»