از بین رفتن حسگر جذبی مغز پس از انجام کار

حسگر جذبی مغز دکتر Rory Murphy می‌گوید: «من یک ساعت پیش گلوله‌ای را از سر یک مرد بیرون آوردم». او به عنوان عصب‌شناس دانشکدۀ پزشکی دانشگاه واشنگتن، همیشه با آسیب‌های مغزی درگیر است. آسیب‌های مغزی شامل برخورد گلوله، نیروهای بلانت و لخته‌های خون سالانه باعث مرگ حدود ۵۰۰۰۰ نفر در ایالات متحدۀ آمریکا می‌شود. این نوع از آسیب‌ها اغلب باعث تورم مغز می‌شود که در نتیجۀ آن جریان خون و اکسیژن کاهش می‌یابد و می‌تواند به آسیب‌های دائمی منجر شود. بنابراین جراحانی مانند Murphy به راهی مطمئن برای نظارت بر فشار داخل جمجه بیماران نیاز دارند. در حال حاضر حسگرهایی برای این کار وجود دارد ولی بزرگ و سنگین بوده و پس از بهبود بیمار باید جدا شوند.

دکتر Murphy به همراه گروهی از مهندسان گزینه‌ای بهتر را توسعه می‌دهند: یک حسگر فشار جذبی . این حسگر جذبی مغز که از نوک یک سوزن باریک‌تر است می‌تواند در مغز بیمار قرار داده شود تا برای چندین روز پیش از تجزیۀ کامل آن، داده‌ها را جمع‌آوری کند. نیازی به خارج کردن آن نیست، چرا که چیزی باقی نمانده است که بیرون آورده شود. این نوع حسگرها جذب بدن می‌شوند.

این نوع حسگر جذبی مغز محصول آزمایشگاه John Rogers از دانشگاه Illinois است. وی در زمینۀ ساخت دستگاه‌های الکترونیکی منعطف، شامل جوراب‌های برقی برای قلب، تتو‌های موقت به عنوان حسگرهای پزشکی و دوربین‌های منحنی مبتنی بر چشم انسان تخصص دارد. در همۀ این ساخته ها، Rogers از مواد فانتزی مانند گرافن دوری جسته و به مواد کلاسیک مقرون به صرفه‌تر مانند سیلیکون روی آورده است. او به سادگی با ضخامت و ساختار این مواد بازی کرده، به طوری که به جای ویفر سخت و شکننده به ورقه‌های نرم و منعطف دست یافته است.

در سال ۲۰۱۲، او ترفند‌های مشابه را برای ساخت قطعات الکترونیکی با عمر کوتاه بکار برد که  پس از زمانی معین در آب حل می‌شوند. در هر حال یک تراشۀ سیلیکونی نیز این کار را انجام خواهد داد ولی به آب کافی و چند هزار سال زمان نیاز است. اما Rogers با چاپ نازک این مدارها، می‌تواند سرعت این فرآیند را افزایش داده و زمان مورد نیاز را به چند ساعت یا چند روز برساند. این روش برای ساخت ایمپلنت‌های پزشکی که تنها به طور موقت مورد نیاز هستند مناسب خواهد بود. برای مثال، Rogers یک گرمادهندۀ قابل حل ساخت که می‌توانست عفونت باکتریایی در موش را از بین ببرد و پیش از حل شدن خودبخود آن حیوان‌ها سالم شده بودند.

حسگر جذبی مغز هنگامی که Murphy در مورد این لوازم الکترونیکی مطالبی خواند، هیجان زده شد. او می‌گوید: «من فکر کردم که این لوازم برای آنچه ما انجام می‌دهیم مناسب خواهد بود.»

آنها با هم، طرح اصلی Rogers را به یک حسگر فشار بالینی کارآمد تبدیل کردند. این حسگر پوسته‌ای از جنس PLGA (که یک پلیمر برکاربرد در دستگاه‌های پزشکی است) دارد که به قابی از جنس سیلیکون و منیزیم متصل شده است. فشار مایع در اطراف، این پوسته را خم می‌کند که باعث تغییر مقاومت الکتریکی یک حسگر سیلیکون در مجاورت آن می‌شود. سپس تمام دستگاه توسط یک پلیمر ضدآب پوشانده می‌شود که در طول چند روز دچار خوردگی می‌شود.

هنگامی که Murphy این دستگاه حسگر جذبی مغز را در مغز موش‌ها کاشت، دریافت که به اندازۀ بهترین حسگرهای فشار موجود در بازار دقیق است. همچنین از آنجا که در ساخت آن از مواد سنتی بدون فلزهای گرانبها استفاده شده، مقرون به صرفه نیز هست و از همه مهمتر ایمن به نظر می‌رسد. این دستگاه چه در حالت اولیه و چه پس از حل شدن باعث هیچ التهاب یا واکنش سامانۀ ایمنی بدن نمی‌شود.

دکتر Rogers می‌گوید: «موادی که ما انتخاب کردیم شامل چیزهایی مانند سیلیکون و منیزیم است که به عنوان بخشی از رژیم غذایی روزانه توصیه می‌شوند».

در گام بعدی، این گروه حسگرهایشان را روی خوک‌ها آزمایش خواهند کرد و پژوهش‌های بیشتر برای اثبات ایمنی کامل دستگاه انجام خواهد شد. در صورتی که همه چیز به خوبی پیش رود دکتر Murphy امیدوار است طی سه تا پنج سال آینده آزمایش‌های بالینی روی بیماران انسانی آغاز شود.

در همین حال، Rogers می‌خواهد تا بهبود‌هایی در زمینۀ توان و اتصال‌های حسگر جذبی مغز ایجاد کند. در حال حاضر، این حسگر از طریق سیم‌ها به ایمپلنت ثانویه‌ای که در محلی کم‌خطرتر از بدن زیر پوست قرار داده شده است متصل می‌شود. این ایمپلنت افزون بر دریافت توان به صورت بی‌سیم، داده‌ها را نیز به صورت بی‌سیم به منبعی خارجی منتقل می‌کند. حسگرها و سیم‌هایش کاملاً جذب بدن می‌شوند ولی ایمپلنت ثانویه فعلاً تا ۸۵ درصد قابل جذب است. Rogers فکر می‌کند می‌تواند این مقدار را به ۱۰۰ درصد برساند.

منبع: theatlantic

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *