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
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
راهاندازی «بازوی طریق» سامانه هوشمند خدمات به زائران اربعین
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
مفاهیم نهجالبلاغه را در پیادهروی اربعین ترویج کنیم
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
خنیاگران خیام با «مهرگان» آمدند؛ شنیدن ظرافتهای موسیقی خراسان
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
جزئیات آزمونهای دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
«مردم نمایی» روایتی دیگر از ماجرای نیما تکیدو
حاج حسین ملک داراییهای فناپذیر را به میراثی تمدنی تبدیل کرد
پناهیان: بزرگترین تشییعهای تاریخ مربوط به امامین انقلاب است
جستجوی حقیقت در مهآلودگی ابطالپذیری پوپر/سطحینگری در علوم انسانی
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفهای ICT
۳۵۰ پرونده دانشگاه پیامنور در دیوان عدالت اداری بررسی شد
ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته
تصمیمگیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد
آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاهها برای سناریوهای مختلف
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن
فرانسه شبکههای اجتماعی را برای کودکان ممنوع میکند
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
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.