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
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری
لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان
ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید
با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی
گوگل به مدارس هشدار داد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟
کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری
دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟
نمایشگاه جدید موزه «جستجوی ایران» افتتاح شد؛ بازخوانی ریشه‌های بحران هویت و گسست تاریخی
رمانی در ستایش قدیس مهربانی برنده جایزه بزرگ رمان آکادمی فرانسه شد
۱۷۳ هنرمند در جشنواره هنرهای تجسمی جوانان رقابت می‌کنند
تنوع دیدگاه‌ها معیار انتخاب در کارگاه نقاشی جشنواره تجسمی جوانان است
هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند
فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند
معرفی اعضای هیئت انتخاب آثار جشنواره تئاتر خیابانی مریوان
تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد
دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه برتر جهان قرار دارد
اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
رویا میرعلمی مهمان آخرین قسمت «هم‌کلام» می‌شود
اپل لپ تاپ گرانقیمت با نمایشگر لمسی را معرفی کرد
نقشم در «نسخه آزمایشی» از من دور بود؛ سارقی که بعد از نامزدی توبه کرد
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
گرم‌کن گرافنی ژاپنی در سه ثانیه گرم می‌شود
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
از بازتاب سخنان تلخ اکبر زنجان‌پور تا گرامی‌داشتی برای اکبر عبدی
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
«کافه سلطان»؛ روایت زندگی روزمره در سایه جنگ
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
معرفی آثار ۲ بخش از جشنواره فیلم مقاومت
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
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.