تطبیق دریچه مصنوعی قلب با سن

پژوهشگران آمریکایی نوعی دریچه مصنوعی قلب ابداع کرده‌اند که می‌تواند با افزایش سن بیمار قطر خود را تغییر دهد (تطبیق دریچه مصنوعی قلب).

برای کودکانی که با “نقص مادرزادی قلب” (CHD) به دنیا می‌آیند تطبیق دریچه مصنوعی قلب که جریان خون را حفظ می‌کنند و یک روش لازم و دشوار به شمار می‌روند که کاشت این ابزار در قلب، نه تنها به جراحی نیاز دارد، بلکه باید هر چند سال یک بار و با رشد بدن کودکان، مراحل پرخطر این روش تکرار شوند.

پژوهشگران “بیمارستان کودکان بوستون” (Boston Children’s Hospital) برای برطرف کردن این مشکل، نوعی دریچه مصنوعی قلب طراحی کرده‌اند که می‌تواند بدون نیاز به جراحی‌های تهاجمی، تنظیم شود و قطر خود را تغییر دهد.

براساس گزارش “انجمن قلب آمریکا” (AHA)، از هر 1000 نوزاد، 9 نفر با نقص مادرزادی قلب به دنیا می‌آیند. این مشکل می‌تواند به بروز ناهنجاری در دیواره‌های قلب، رگ‌ها و عروق مجاور و یا دریچه‌هایی منجر شود که جریان خون را در این اندام تنظیم می‌کنند (تطبیق دریچه مصنوعی ).

هنگامی که یک کودک با نقص مادرزادی قلب به دنیا می‌آید، جراحان می‌توانند دریچه‌های مصنوعی را در قلب او بگذارند تا عملکرد درست آن بازگردانده شود اما این دریچه‌ها، قطر ثابتی دارند و به همین دلیل باید هر بار جایگزین و تنظیم شوند. به گفته پژوهشگران بیمارستان کودکان بوستون، کسانی که پیش از دو سالگی، دریچه‌های مصنوعی را دریافت می‌کنند، حداقل پنج بار پیش از رسیدن به بزرگسالی، به جراحی قلب باز نیاز خواهند داشت تا دریچه‌ها جایگزین شوند.

پژوهشگران در این بررسی، دریچه‌های موجود در رگ‌های عمیق پا را مورد بررسی قرار دادند که می‌توانند حتی با انبساط رگ‌ها در واکنش به حجم سنگین خون، جریان خون را حفظ کنند.

تطبیق دریچه مصنوعی قلب با سن

این گروه پژوهشی، دریچه‌های مصنوعی خود را در آزمایشگاه و روی مدل‌های حیوانی مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که دریچه‌ها می‌توانند براساس فشار و میزان متفاوت جریان خون تنظیم شوند. پژوهشگران باور دارند که این دریچه‌ها در انسان نیز قابلیت تنظیم شدن را دارند و با حداقل تهاجم همراه هستند.

“سوفی هافربرث” (Sophie Hofferberth)، سرپرست این پژوهش گفت: رگ‌ها تقریبا 70 درصد حجم خون را با خود حمل می‌کنند. ابعاد رگ می‌تواند با توجه به حالت بدن تغییر کنند و دریچه‌ها نیز کار خود را ادامه می‌دهند. ما با تقلید از این قابلیت دریچه‌های طبیعی قلب انسان، دریچه‌هایی طراحی کرده‌ایم که ابعاد آنها قابل برنامه‌ریزی است تا با رشد بدن سازگار شوند و کنترل جریان خون را از دست ندهند.

“پدرو دل نیدو” (Pedro del Nido)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما امیدواریم که بتوانیم این ابزار جدید را به سرعت به آزمایش‌های بالینی وارد کنیم. اگر نتایج پیش‌بالینی ما نتیجه خوبی در آزمایش‌های انسانی داشته باشند، تحول قابل توجهی ایجاد خواهند کرد.

محققان با استفاده از دی‌سولفید مولیبدن، دستگاه لایه‌نازک انعطاف‌پذیری ساخته اند که می‌تواند حرکت سیالات نظیر حرکت آب درون لوله‌ها را به الکتریسیته تبدیل کند که این مولد برای تامین نیاز انرژی ادوات اینترنت اشیا مناسب است.
برای تامین انرژی ادوات در اینترنت اشیا می‌توان از انرژی طبیعی موجود در پدیده‌های پیرامون استفاده کرد به طوری که نور، گرما یا لرزش‌های محیطی را به الکتریسیته تبدیل کرد، این فناوری به کاهش اثرات زیست‌محیطی کمک می‌کند و می‌توان از آن برای تولید انرژی موردنیاز برای ادوات مختلف در طولانی‌مدت استفاده کرد و به طوری که نیاز به باتری و شارژر نباشد.

محققان دانشگاه ناگویا و دانشگاه کیوشو روی انرژی ناشی از حرکت ناچیز سیالات متمرکز شده‌اند و آن‌ها دستگاهی ساختند که می‌تواند بیش از ۵ ولت برق را مستقیم از حرکت یک قطره مایع ایجاد کند.

انرژی حاصل از جریان‌های ناچیز مایعات در محیط‌های مختلف نظیر لوله‌های کارخانه‌ها و دستگاه‌های میکروسیالی قابل استفاده است اما تاکنون به‌صورت موثری روی این فناوری کار نشده است، محققان نشان داده‌اند که یک ورق گرافنی می‌تواند از حرکت سیال برق تولید کند، با این وجود ولتاژ خروجی آن محدود به ۰٫۱ ولت است که برای تامین انرژی ادوات الکترونیکی کافی نیست.

این دستگاه که از یک فیلم نازک انعطاف‌پذیر ساخته شده، هنگامی که قطرات آب روی سطح بالای آن به حرکت درمی‌آیند، برق تولید می‌کند،انتظار می‌رود که این فناوری بتواند برای دستگاه‌هایی که انرژی خود را تامین می‌کنند استفاده شود؛ برای مثال، از این فناوری می‌توان در حسگرهای نظارت بر کیفیت فاضلاب‌های کارخانه‌ها استفاده کرد.

این گروه تحقیقاتی نشان دادند که می‌توان از دی‌سولفید مولیبدن به جای گرافن استفاده کرد و در نهایت ژنراتوری ساخت که امکان تولید بیش از ۵ ولت برق از قطرات سیال را دارا است.

این نانوژنراتور به قدری انعطاف‌پذیر است که می‌توان آن را روی سطوح منحنی نصب کرد. بنابراین، این نانوژنراتور را می‌توان در ادوات اینترنت اشیا به کار برد.

منبع: ایسنا

دیگر اخبار مرتبط با نوآوری: