به گزارش سلامت نیوز به نقل از cell، تیمی از مهندسان زیست‌مکانیک و جراحان دانشگاه مک‌گیل، ربات چاپگر زیستی کوچکی طراحی کرده‌اند که می‌تواند انقلابی در جراحی‌های تارهای صوتی ایجاد کند.
این ربات که برای انتقال دقیق هیدروژل‌ها به بافت‌های آسیبدیده ساخته شده، تنها ۲.۷ میلی‌متر قطر دارد و به‌عنوان کوچک‌ترین چاپگر زیستی جهان شناخته می‌شود.
مطالعه منتشرشده از سوی این گروه نشان می‌دهد که این ابزار نرم و انعطاف‌پذیر می‌تواند به جراحان کمک کند تا با دقتی بی‌سابقه، بافت‌های ظریف حنجره را بازسازی کرده و پس از عمل جراحی، توانایی سخن گفتن را دوباره به بیماران بازگردانند.
مشکل جراحی‌های تار صوتی
جراحی‌های مربوط به تارهای صوتی معمولاً با سفتی و زخم در بافت همراه است و همین مسئله، گفتار طبیعی را دشوار می‌سازد. حدود ۳ تا ۹ درصد از افراد در طول زندگی دچار اختلالات صوتی ناشی از کیست، تومور یا جراحی‌های درمانی می‌شوند.
جراحان برای جلوگیری از ایجاد زخم، معمولاً از تزریق هیدروژل‌ها استفاده می‌کنند، اما کنترل این تزریق در فضای محدود گلو بسیار دشوار است.
الهام از خرطوم فیل
برای حل این چالش، تیم مک‌گیل به سراغ الهام از طبیعت رفت. طراحی این چاپگر از خرطوم فیل الگوبرداری شده است؛ ساختاری انعطاف‌پذیر و کنترل‌پذیر که به پزشک اجازه می‌دهد در فضای بسیار محدود گلو، حرکات دقیقی انجام دهد.
نازل چاپگر در نوک «خرطوم» قرار گرفته و به یک ماژول کنترلی متصل است که روی میکروسکوپ جراحی نصب می‌شود. این ربات می‌تواند هیدروژل مبتنی بر اسید هیالورونیک را با ضخامت خطوطی در حد ۱.۲ میلی‌متر به سطح هدف تزریق کند.
دکتر سِوِن گرون، مهندس زیست‌پزشکی و نویسنده اصلی مقاله گفت:«دستگاه ما نه‌تنها برای دقت و کیفیت چاپ طراحی شده، بلکه استفاده از آن برای جراح نیز بسیار ساده است. طراحی فشرده و انعطاف‌پذیر آن با روند معمول جراحی سازگار است و امکان کنترل دستی در زمان واقعی را فراهم می‌کند.»
آزمایش‌ها و نتایج
پژوهشگران ابتدا از ربات برای رسم اشکال ساده مانند مارپیچ، قلب و حروف استفاده کردند تا دقت حرکتی آن را بررسی کنند. سپس از آن برای تزریق هیدروژل‌ها به نمونه‌های مصنوعی تار صوتی استفاده شد.
نتایج نشان داد این ربات می‌تواند ساختار تارهای صوتی را با دقت بازسازی کرده و الگوهای واقعی بافت‌های آسیبدیده را بازتولید کند.
گام بعدی؛ از آزمایشگاه تا بیمارستان
در حال حاضر، کنترل این ربات به‌صورت دستی انجام می‌شود، اما پژوهشگران قصد دارند در آینده ویژگی‌های نیمه‌خودکار را نیز به آن اضافه کنند.
دکتر لوک مونژو، نویسنده ارشد پروژه می‌گوید:«گام بعدی ما آزمایش این هیدروژل‌ها در مدل‌های حیوانی است. اگر نتایج موفقیت‌آمیز باشد، می‌توانیم وارد مرحله کارآزمایی بالینی انسانی شویم تا دقت، سهولت استفاده و اثربخشی بالینی این فناوری را بسنجیم.»
اگر این فناوری به مرحله بالینی برسد، ربات چاپگر زیستی کوچک مک‌گیل می‌تواند فصل تازه‌ای در جراحی‌های میکروسکوپی و بازسازی صدا بگشاید.فصلی که در آن، صداهای ازدست‌رفته دوباره ساخته می‌شوند، لایه‌به‌لایه، سلول‌به‌سلول.
نظر شما