کاربرد «میکرو روبات»‌ها در پزشکی – چگونه تخیل «آسیموف» جان می‌گیرد

[O-N 10553]

به نقل از

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

:

 

تابستان گرم سال ۶۳، یکی از کتاب‌های علمی تخیلی از ایزاک آسیموف می‌خواندم: سفر معجزه‌آسا!

 

 

 

داستانش را باید همه شما بدانید:

«دانشمند برجسته‌ای که به یکی از بزرگ‌ترین اکتشافات علمی جهان نایل آمده است، قبل از آنکه موفق به تشریح جزئیات اکتشافات خود شود، در جریان توطئه‌ای در یک سانحه اتومبیل، دچار عارضه مغزی می‌شود.

نجات جان این دانشمند معروف، برای بشریت واجد اهمیت حیاتی است. اما این امر میسر نیست، زیر عمل جراحی مغز از طریق شیوه‌هالی معمولی، احتمالا عوارضی بر جای خواهد گذاشت که به از بین رفتن حافظه وی منتهی خواهد شد.

تنها یک راه وجود دارد و آن این است که یک زیردریایی اتمی، هماره تیم کوچک جراحی، در مقیاس یک باکتری کوچک‌ شده و به بدن او تزریق شوند تا از این طریق جریان خون به مغز راه یافته و لخته خون را از درون به وسیله اشعه لیزر منهدم کنند، ولی …»

 

 

خب! این خلاصه داستان بود که در پشت کتابی که نشر ونداد در آن زمان به مبلغ ۴۰۰ ریال منتشر کرده بود، آورده بود و خواندنش من را مشتاق کرد که از پدرم بخواهم، کتاب را برایم بخرد!

کتاب اصلی با عنوان Fantastic Voyage در سال ۱۹۶۶ نوشته شده بود و بد نیست بدانید که با اینکه

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

، شش ماه پس از انتشار کتاب، به نمایش درآمد، اما این فیلم اقتباسی از اثر آسیموف نبود، بلکه برعکس این آسیموف بود که کتابش را با استفاده از ایده فیلمنامه نوشته بود و در کتابش تعدادی از ایرادهای منطقی فیلم را برطرف کرده بود.

 

 

[O-N 10553]

به نقل از

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

:

اما جالب است بدانید که افراد زیادی مدتی است روی این آرزو و تخیل کار می‌کنند، البته نه از طریق کوچک کردن زیردریایی‌ها، بلکه با تلاش برای درست کردن روبات‌های بسیار کوچک.

 

عصر امروز، مطلب جالبی خواندم که در همین مورد بود:

 

بیماری‌های عروق کرونری (رگ‌های خونرسان قلب)، یکی از مهمترین دلایل مرگ و میر انسان‌های در دنیا هستند.

 

درمان‌های مداخله‌ای رایج، مستلزم بهره‌گیری از کاتترهایی هستند که باید وارد رگ‌ها بشوند، این به همین خاطر با محدودیت‌هایی روبرو است. به همین خاطر مدتی است که پژوهشگران در حال کار روی روبات‌های کوچک یا میکروروبات‌هایی هستند که بشود آنها را با نیروی یک میدان مغناظیسی خارجی در طول رگ‌ها حرکت داد و به مقصد، که جای تنگی رگ باشد رساند تا کار مورد نظر را که عبارت از برطرف کردن تنگی باشد، انجام داد. برای برطرف کردن تنگی می‌توان هم مته‌های مینیاتوری روی این روبات‌ها جاسازی کرد و هم می‌توان کاری کرد که روبات‌ها بعد از رسیدن به محل مورد نظر داروهای حل‌کننده لخته را در موضع، رها کنند. این میکروروبات‌ها را می‌توان در عروق خیلی تنگ یا کلاف‌های عروقی پیچیده حرکت داد.

 

 

[O-N 10553]

به نقل از

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

:

تا به حال گام‌های عملی‌ای در جهت رسیدن به این هدف جاه‌طلبانه برداشته شده است. مثلا در یک مورد محققان توانسته‌اند یک آهنربای سیلندری ویژه را با نیروی مغناطیسی خارجی و تحت راهنمایی فلوروسکوپی به مغز یک سگ برسانند. یا در مورد دیگر پژوهشگران موفق شده‌اند به یک ماشین کوچک فنری‌شکل را که در روغن سیلیکون غوطه‌ور بود، حرکات مته‌ای القا کنند.

اما همه تحقیقات و آزمایشاتی که تا به حال انجام شده بودند، از یک نکته غافل بودند: خون در بدن انسان با طپش‌های قلب به حرکت درمی‌آید و سرعت جریان خون و فشارش با هر طپش زیاد و سپس به صورت تدریجی کم می‌شود. به عبارت دیگر ما با یک لوله که در آن مایعی با سرعتی یکنواخت در حال حرکت باشد، سر و کار نداریم و خون در درون رگ‌ها به صورت ضربانی جریان می‌یابد، بنابراین میکروروباتی که هم در این جریان سیال ضربانی در حال حرکت است، باید بتواند خود را با این مسئله هماهنگ کند. برای این کار جریان مغاظیسی خارجی باید بتواند به صورت هماهنگ، در سیم‌پیچی‌ها میکروروبات، ولتاژ متناسب برای حرکت را القا کند.

 

 

به تازگی JOURNAL OF APPLIED PHYSICS، در شماره ژانویه سال ۲۰۱۱ خود در مقاله جالبی که توسط پژوهشگران دپارتمان مهندسی مکانیک دانشگاه Hanyang و Chonnam کره جنوبی فرستاده شده است، به همین مسئله پرداخته است و روشی برای رفع این مشکل پیشنهاد کرده است.

 

خواندن

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

را به همه علاقه‌مندان توصیه می‌کنم. (فایل PDF)

اما کاربردهای میکروروبات‌ها در پزشکی مسلما فراتر از چیزی هستند که در این مقاله به آنها اشاره شده است. در شکل زیر انواع این کاربردهای خلاصه شده است، کاربردهای مثل نشان‌دار کردن اعضای بدن، انتقال دارو به عضو و بافت هدف، کاربرد به عنوان حسگر، برطرف کردن انسداد، نصب استنت، ایجاد داربست‌هایی روی ابفت‌های هدف، بیوپسی (تکه‌برداری)، Ablation در قلب، براکی‌تراپی و …

 

 

 

منبع :

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[O-N 10553]

همين چند دقيقه پيش بود كه اين مقاله توي يك پزشك منتشر شد :دي و منو برد به دنياي بچگي كه فيلم سفر معجزه‌آسا يكي از بزرگترين و بهترين فيلم‌هاي زندگيم محسوب ميشد!

 

 

از همون موقعا بود كه ايده‌ي نانيت‌ها و ربات‌هاي جراح كوچيك توي فيلماي ديگه هم كم كم اومد و در واقعيت هم تا الآن فناوري هاي نانو پيشرفت زيادي كرده!

در مورد ربات‌هاي در سطح ميكرو و نانو خيلي حرف‌ها گفته شده و تلاش‌هاي زيادي هم براي رسيدن به رباتي كه بتونه توي شرايط خاص بدن كار كنه صورت گرفته.

 

 

اينو گذاشتم كه هم بيشتر بدونيم در مورد كارايي كه داره انجام ميشه و هم در مورد ايده‌هايي كه داريم صحبت كنيم.

[O-N 10553]

گويا فقط من فيلم سفر معجزه‌آسا رو ديدم

 

آدما! قرار نيست همه نظراتمون كارشناسي و درست باشه.

فقط ميخوايم در موردش گپ بزنيم

يادتون هست كه توي فيلم چه اتفاقاتي واسه اون ربات افتاد؟

يادتون هست چه مشكلاتي داشتن؟

[Matin H-d 18145]

اما همه تحقیقات و آزمایشاتی که تا به حال انجام شده بودند، از یک نکته غافل بودند: خون در بدن انسان با طپش‌های قلب به حرکت درمی‌آید و سرعت جریان خون و فشارش با هر طپش زیاد و سپس به صورت تدریجی کم می‌شود. به عبارت دیگر ما با یک لوله که در آن مایعی با سرعتی یکنواخت در حال حرکت باشد، سر و کار نداریم و خون در درون رگ‌ها به صورت ضربانی جریان می‌یابد، بنابراین میکروروباتی که هم در این جریان سیال ضربانی در حال حرکت است، باید بتواند خود را با این مسئله هماهنگ کند. برای این کار جریان مغاظیسی خارجی باید بتواند به صورت هماهنگ، در سیم‌پیچی‌ها میکروروبات، ولتاژ متناسب برای حرکت را القا کند.

 

 

چقد جالب بود ... مرسی

از این یه تیکش خیلی خوشم اومد... باید خودشو هماهنگ کنه با تپشهای قلب:5c6ipag2mnshmsf5ju3

[Atre Baroon 19624]

من دلم خواست این کتابِ رو بخونم!:5c6ipag2mnshmsf5ju3

ولی واقعا ....چه پیشرفتی!!! خیلی جالبِ!

[O-N 10553]

چقد جالب بود ... مرسی

از این یه تیکش خیلی خوشم اومد... باید خودشو هماهنگ کنه با تپشهای قلب:5c6ipag2mnshmsf5ju3

آره

توي فيلمه هم دقيقا وقتي رسيدن به قلب خمپيف زدن.

يكي هم در مقابله با گلبول‌هاي سفيد.

 

من دلم خواست این کتابِ رو بخونم!:5c6ipag2mnshmsf5ju3

ولی واقعا ....چه پیشرفتی!!! خیلی جالبِ!

آره خيلي جالبه

جالبتر اينه كه نكات علمي خيلي خوب گنجونده شده توش.

از يه سري رباتا براي درمان سلول‌هاي عصبي ميخواستن استفاده كنن كه به خاطر همون در نظر نگرفتن تپش قلب با مشكل روبرو شدن و مجبور شدن با جراحي ربات رو توي محل قرار بدن!

در صورتي كه طراحي اين رباتا براي كم كردن نياز به جراحي هست.

از حركت ماهي توي دريا و رودخونه ها هم الگو برداري ميكنن كه بتونن حركتش رو مدلسازي كنن و ربات بتونه توي خون شنا كنه و ديگه نياز نباشه از بيرون كنترل بشه

[Matin H-d 18145]

آره

توي فيلمه هم دقيقا وقتي رسيدن به قلب خمپيف زدن.

يكي هم در مقابله با گلبول‌هاي سفيد.

 

 

آره خيلي جالبه

جالبتر اينه كه نكات علمي خيلي خوب گنجونده شده توش.

از يه سري رباتا براي درمان سلول‌هاي عصبي ميخواستن استفاده كنن كه به خاطر همون در نظر نگرفتن تپش قلب با مشكل روبرو شدن و مجبور شدن با جراحي ربات رو توي محل قرار بدن!

در صورتي كه طراحي اين رباتا براي كم كردن نياز به جراحي هست.

از حركت ماهي توي دريا و رودخونه ها هم الگو برداري ميكنن كه بتونن حركتش رو مدلسازي كنن و ربات بتونه توي خون شنا كنه و ديگه نياز نباشه از بيرون كنترل بشه

 

 

هورا هورا... پس رشته ی ماهم کارایی داره

[O-N 10553]

هورا هورا... پس رشته ی ماهم کارایی داره

بلهههههههه

همه ي رشته ها واقعا مهمن

فقط آدماشون نميدونن چطوري با هم تعامل داشته باشن!

اگه بتونن نحوه حركت ماهي رو مدل كنن، ساختنش در حد ميكرو هم آسون ميشه.

ميمونه اينكه طوري از مواد زيست سازگار استفاده كنن كه بدن واكنش منفي نشون نده و ربات بتونه به زندگي خودش توي محيط به شدت خورنده و به عبارتي وحشي بدن ادامه بده

[سیندخت 18786]

میشه یه روز یه رباتی بسازن برای افراد بالای 50 سال که تو خون نره.........تو بدن کار بزارن برای 24 ساعت راه بیفته خودش بره همه عضو ها رو از نظر سلامتی چک کنه مثل کبد، کلیه، معده و حتی قلب و مغز؟ بعد درش بیارن و یه گزارش دقیق از عملکردشون داشته باشه؟

تخیلاتم رو باید کنترل کنم فک کنم

[O-N 10553]

میشه یه روز یه رباتی بسازن برای افراد بالای 50 سال که تو خون نره.........تو بدن کار بزارن برای 24 ساعت راه بیفته خودش بره همه عضو ها رو از نظر سلامتی چک کنه مثل کبد، کلیه، معده و حتی قلب و مغز؟ بعد درش بیارن و یه گزارش دقیق از عملکردشون داشته باشه؟

تخیلاتم رو باید کنترل کنم فک کنم

همه چيز امكان پذيره. خيلي چيزا از همين تخيلات شروع شده. ژول ورن چرا پدر اختراعات قرن بيستمه؟

فقط كاش زماني كه چنين كاري رو ميكنن براي حفظ سلامتي انسان‌هايي باشه كه انسانن. نه يه مشت ربات...

 

براي اون كار بايد ربات يا از بيرون دستور فرآيند چك كردن بهش داده بشه يا اينكه خودش براي اينكار تربيت بشه. كه اين مورد دوم سخت تره. فك ميكنم مورد اول رو بشه همين الآن هم توي ابعاد كوچيكتر انجام داد. مث كاري كه ربات جراح داوينچي ميكنه. فقط كاربردش محدودتر ميشه و اندازه‌ش كوچيكتر.

 

البته بايد اينم در نظر داشت كه هر جسم خارجي كه وارد بدن ميشه، عملكرد طبيعي رو دستخوش تغيير ميكنه و اين مطلوب نيست كه براي مدت طولاني چيزي توي بدن قرار بگيره. مخصوصا كه فقط براي چكاپ باشه نه براي درمان. يعني وجودش ضروري نيست.