به گزارش ثریا، یک همکاری میان گروه مهندسی عمران و جراحی مغز و اعصاب در دانشگاه پیتسبورگ میتواند جراحی جوشخوردگی ستون فقرات را دگرگون کند.
به نقل از آیای، استادیاران امیر علوی، نیتین آگاروال و دی. کُجو همیلتون موفق شدهاند با دریافت بودجه از مؤسسه ملی سلامت آمریکا (NIH)، نخستین ایمپلنت ستون فقرات را طراحی کنند که قادر است دادههای زنده را از درون بدن ارسال کند.
این پروژه با عنوان «قفس بینمهرهای بیسیمِ متامتریال برای ارزیابی لحظهای جوشخوردگی کمری در بدن زنده» طراحی شده است تا روند بهبودی پس از جراحی ستون فقرات را ایمنتر کند. به گونهای که پزشکان بتوانند از راه دور روند ترمیم را رصد کرده و پیش از بروز عوارض، مداخله کنند.
سالانه نزدیک به یک میلیون آمریکایی تحت عمل جوشخوردگی ستون فقرات قرار میگیرند. در این عمل، دو مهره با استفاده از قفسی فلزی و پیوند استخوانی به هم متصل میشوند و با پیچها و براکتها در جای خود ثابت میمانند.
اما پایش روند بهبود هنوز به تصویربرداری با اشعهٔ ایکس و علائم ظاهری بیمار وابسته است. بعد از کاشت این قطعات، پزشکان روند بهبودی را با اشعه ایکس و علائم بیمار ارزیابی میکنند. این یعنی بیماران باید بهصورت حضوری مراجعه کنند و در معرض اشعه قرار گیرند.
اگرچه دستگاههای بیسیم کاشتنی وجود دارند، اما آنها به باتری و قطعات الکترونیکی وابستهاند و همین باعث محدودیت در دوامشان میشود.
از مهندسی پل تا ستون فقرات انسان
در اینجا تخصص مهندسی علوی وارد عمل شد. او در دورهٔ دکتری، حسگرهایی طراحی کرده بود که سلامت پلها را پایش میکردند. این حسگرها خودشان انرژی تولید میکردند و در صورت بروز نشانههای فرسودگی، هشدار میدادند. علوی متوجه شد که همین ایده را میتوان برای ایمپلنتهای ستون فقرات نیز به کار برد. او توضیح میدهد: نه باتری، نه آنتن، نه قطعات الکترونیکی درون بدن قرار نمیگیرد و جای هیچ نگرانی نیست. علوی که استاد مهندسی عمران و محیطزیست و پژوهشگر اصلی پروژه است، افزود: با ترکیب طراحی متامتریال و فناوری برداشت انرژی در مقیاس نانو، ایمپلنتهایی کاملا بدون باتری و بدون قطعات الکترونیکی میسازیم که با استفاده از تماس الکتریکی، انرژی خود را تولید میکنند.
ساختار متامتریال چگونه کار میکند؟
گروه او از متامتریالها استفاده میکند که مواد ترکیبی مصنوعی هستند که از لایههای رسانا و نارسانا در همتنیده ساخته شدهاند. این ساختارها هنگام وارد شدن فشار، انرژی برداشت کرده و سیگنال ارسال میکنند.
در سال ۲۰۲۳، علوی و آگاروال شروع کردند به ترکیب این فناوری در قفسهای مخصوص جراحی جوشخوردگی ستون فقرات. در پژوهشی که در نشریهٔ Materials Today منتشر شد، آنها ایمپلنتهایی را توصیف کردند که هم ستون فقرات را تثبیت میکنند و هم روند بهبودی را پایش میکنند.
علوی میگوید: ما قفسهایی برای جراحی ستون فقرات میسازیم که مانند سلولهای انسانی، نوعی هوش ذاتی در درون خود دارند. وقتی ستون فقرات ترمیم میشود، سیگنال ایمپلنت تغییر میکند.
وقتی استخوان در حال ترمیم است، بار بیشتری را خودش تحمل میکند و سیگنال خودتولید ایمپلنت بهطور طبیعی کاهش مییابد. بلافاصله پس از جراحی، سیگنال قویتر است چون صفحات انتهایی مهرهها فشار بیشتری بر قفس وارد میکنند.
ایمپلنتهای طراحیشده با هوش مصنوعی و متصل به فضای ابری
سیگنالهای تولیدشده از سوی ایمپلنت توسط الکترودی روی پشت بیمار دریافت و به فضای ابری ارسال میشود، جایی که پزشکان میتوانند آن را بهصورت لحظهای تحلیل کنند. این امر میتواند امکان مداخله زودهنگام پیش از بروز عوارض جدی را فراهم کند.
گروه علوی از هوش مصنوعی مولد (Generative AI) نیز برای طراحی اختصاصی قفس استفاده میکند. او گفت: میتوانیم ستون فقرات بیمار را اسکن کنیم، سپس قفس را دقیقا متناسب با بدن او طراحی و چاپ کنیم. این قفسهای متامتریال نهتنها با بدن هر بیمار سازگار میشوند، بلکه انرژی خود را نیز تأمین میکنند.
گام بعدی: آزمایش در بدن فرد زنده
گروه پژوهشی تاکنون این دستگاهها را در شرایط آزمایشگاهی (in vitro) با موفقیت آزمایش کرده و مفهومی بودن آنها را تأیید کرده است. مرحله بعدی شامل آزمایش بر روی موجودات زنده (in vivo) خواهد بود. اگر این مرحله موفقیتآمیز باشد، گام بعدی آزمایش انسانی خواهد بود.
منبع : ایمپلنت
جشن مردمی غدیر؛ دانشگاه تربیتی تمدنسازی
وزیر آموزش و پرورش: هیچ ابزاری نمیتواند جای کتاب و کتابخوانی را بگیرد
اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل میشود
حسین گل گلاب مردی که با این شعر در ایران ماندگار شد
روایتی از غدیر فراتر از یک واقعه تاریخی در کتاب «زیارت غدیریه»
اصل ماجرای شایعه استعفای پزشکیان چه بود؟
راهاندازی رشته «موسیقی ردیف دستگاهی» در دانشگاه استاد فرشچیان
ثبت نام کودکان این کشور در اینستاگرام و تیک تاک ممنوع شد
چرا توصیه شده زیارت جامعه کبیره بخوانیم؟ مداومت آیت الله بهجت
نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاهها
خسارت جنگ به ۶۰ شرکت فناوری دانشگاه شریف
حسین سیب سرخی به سوگ مادر نشست
گردهمایی اندیشمندان جهان اسلام در نشست بین المللی غدیر، ولایت و وحدت برگزار میشود
نمایشگاه عکس فیلمهای احمدرضا درویش با عنوان «سرزمین خورشید» افتتاح شد
آهنگ جدید علیرضا قربانی برای ایران منتشر شد
امام هادی(ع) چگونه تهدید محاصره را تبدیل به فرصت ایجاد شبکه وکالت کرد؟
پرفروشترین کتابهای نمایشگاه مجازی کتاب هفتم مشخص شدند
خانم خبرنگار: نقد کتاب گمشده امروز رسانههاست
جامعه ایرانی با تکیه بر دینداری و مقاومت سرمایهای عظیم برای کشور است
آیتالله رشاد: فهم معارف ولایت، توفیقی از جانب خداست
استاد داوری اردکانی: بود و نبود فلسفهای که با نظم زندگی در هماهنگی نباشد، یکی است
بازخوانی و تحلیل پیامهای رهبر انقلاب در دانشگاه آزاد اسلامی
مهلت ثبتنام کارشناسی ارشد پردیس بینالمللی دانشگاه امیرکبیر تمدید شد
احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاهها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت
ایران با ارتقای دو پلهای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت
برنامه کامل زمان بندی آزمونهای سال ۱۴۰۵ اعلام شد
اعتراف به ضعفهای کاخ سفید در دوران بایدن در کتاب خاطرات همسرش
چگونه یک بنای ایرانی، معماری غرب را دگرگون کرد؟
در اینجا کتابها بیشتر از اسباببازی فروش رفتند
استوری پرواز همای به یاد شهدای جنگ رمضان
تصویر دیده نشده از شهید نصرالله و سپهبد سلامی و محمد پاکپور
«دولتشهر تنها»، خرده روایت هایی از روستاهای کردنشین و محله های تهران
شاهنامه چگونه سیستم ایمنی جامعه ایرانی را تقویت میکند؟
وزیر ارشاد: تجمعات خیابانی اکسیر شجاعت مردم ایران را تکثیر کرد
کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد
وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسهسازی نیست
امسال تمامی مراحل ثبت نام دانش آموزان غیرحضوری انجام میشود
امتحانات پایههای اول تا دهم از امروز آغاز میشود
محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد
عروسی خون در «کشتارگاه» را ببینید
بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد
زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد
مدل جدید چت جی پی تی تبدیل به سلاح بانک های ژاپنی در مقابل هکرها شد
میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
وطندوستی در ذهنیت ایرانی اصل مسلم است
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
«صبح روز چهلم» روی آنتن میرود؛ روایتی از جنگ رمضان
مستند «عروس لبنان» آماده نمایش شد
از تثبیت اجاره بهای سالنهای کنسرت چه خبر؟
رابرت دنیرو دوباره برای اسکورسیزی بازی میکند
توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)
تمدید ثبت نام در مرحله دوم آزمون دکتری ۱۴۰۵ در دانشگاه علامه
آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران
اینستاگرام، فیس بوک و واتساپ پولی میشوند؟
ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵
فیلم کوتاه «تامینا» روایت انسان های گرفتار انتخاب
فرماندهی رهبر شهید در بحرانها چگونه بود؟
از شروع «طوفان» با بازی کنت برانا تا اجرای نمایشی جدید در کاخ هنر
احیای موزه هنرهای معاصر اهواز با رویداد «سرزمین خورشید»
«آدابالحرب و الشجاعه»، نثری استوار از عشق به صلح و آیین جنگ
آزمون جایگزین دانشآموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد
گوگلپلی و اپاستور در دسترس قرار گرفت
منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان
ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی
اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی
توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاسها و امتحانات دانشگاهها
کلاس های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی
عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی
به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکانپذیر نیست
برگزاری پویش یکماهه حفظ سوره فتح در آستانه ماه محرم
جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان میرود
کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد
شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران
متن تشکر سید مجید موسوی از مهدی رسولی+عکس
پیرمرد بیرجرندی در اوج طوفان پرچم ایران را بر زمین نینداخت
«تیرانداز زبردست» با استقبال کودکان و نوجوانان به چاپ دوم رسید
تارا و رؤیای داشتن یک تلفن همراه شخصی
رمان «فرار از زنگ ورزش» برای نوجوانان منتشر شد
منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان
اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی
ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵
ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی
به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکانپذیر نیست
آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران
برنامه کامل زمان بندی آزمونهای سال ۱۴۰۵ اعلام شد
جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان میرود
کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد
توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاسها و امتحانات دانشگاهها
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی
عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟
برگزاری پویش یکماهه حفظ سوره فتح در آستانه ماه محرم
معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی
آزمون جایگزین دانشآموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد
شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران
زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد
شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد
درخواست رئیس جمهور: زمینه حضور اساتید برجسته برای انتقال آموزشهای نوین فراهم شود
کلاس های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد
میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد
اسلامهراسی علیه زنان محجبه در اروپای سال ۲۰۲۵ افزایش یافته است
اینستاگرام، فیس بوک و واتساپ پولی میشوند؟
توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
«تیرانداز زبردست» با استقبال کودکان و نوجوانان به چاپ دوم رسید
پیرمرد بیرجرندی در اوج طوفان پرچم ایران را بر زمین نینداخت
آییننامه «توسعه مشارکتهای مردمی از طریق تشکیل هیئت امنا در مدارس دولتی» تصویب شد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.