مترجم: علي طالبي
مهندسان سنسور فشار زيست تخريب‌پذيري را ساخته‌اند كه مي‌تواند به پزشكان كمك كند تا بيماري‌هاي مزمن ريوي، تورم مغز و ساير شرايط خاص پزشكي را قبل از اينكه مدت زماني طولاني به صورت بي‌خطر در بدن بيمار سپري كنند، تحت نظارت و كنترل خود داشته باشند.
اين سنسور كوچك و انعطاف‌پذير از مواد ايمن پزشكي ساخته شده و براي استفاده در جراحي، پيوند استخوان و ايمپلنت‌هاي پزشكي مورد استفاده قرار گرفته است. اين سنسور با هدف جايگزين شدن آن به جاي سنسورهاي فشار ايمپلنت كه داراي قطعات بالقوه سمي هستند، طراحي و ساخته شده است. آن سنسور‌ها بايد بعد از استفاده ، از بدن بيمار جدا مي‌شدند و همين امر منجر به اين مي‌شد كه بيماران در معرض يك روش تهاجمي اضافي قرار گرفته و در نتيجه، زمان بهبودي آنها طولاني‌تر شده و علاوه بر اين، امكان ابتلا به عفونت در اين بيماران بيشتر مي‌شد.
تاندوك نيوين محقق و نويسنده اين طرح معتقد است:«بسيار هيجان‌زده هستيم، زيرا اين اولين بار است كه اين مواد كه سازگار با موجودات زنده هستند، با اين روش مورد استفاده قرار مي‌گيرد. نمونه سنسور ساخته شده توسط اين آزمايشگاه شامل يك فيلم پليمري نازك پنج ميلي‌متري بوده كه پنج ميلي‌متر عرض و 200 ميكرومتر ضخامت دارد. سنسور به منظور كنترل تنفس موش در شكم آن قرار داده شد. بر اساس نتايج قابل اعتماد از انقباضات ديافراگم موش طي مدت چهار روز، اين سنسور به اجزاي آلي خودش تجزيه شد. يكي از بزرگ‌ترين چالش‌هاي پروژه، فرآيند شناخته‌شده‌اي به نام اثر پيزوالكتريك است كه در آن مواد زيست تخريب‌پذير بايد براي توليد بار الكتريكي، تحت فشار قرار گيرند يا فشرده شوند. در حالت معمولي، براي سنسور از پليمر ايمن پزشكي استفاده مي‌شود كه يك محصول شناخته‌شده با نام Poly (L-lactide) يا PLLA – و ماده‌اي خنثي بوده و به همين دليل تأثيري روي بار الكتريكي ندارد.
سنسور UConn با دو لايه از فيلم PLLA پيزوالكتريك كه بين الكترودهاي باريك موليبدن قرار گرفته است، ساخته شده و سپس با لايه‌هاي پلي‌اتيل اسيد يا PLA كه يك محصول زيست تخريب‌پذير است و معمولاً براي پيچ‌هاي استخواني و بست‌هاي بافت استفاده مي‌شود، ساخته شده است. موليبدن براي استنت‌هاي قلبي - عروقي و ايمپلنت‌ها نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد. زماني كه فشار جزئي به فيلم PLLA پيزوالكتريك وارد شود، شارژ الكتريكي كوچكي توليد مي‌كند. اين سيگنال‌هاي الكتريكي كوچك را مي‌توان براي بررسي و نظارت پزشك، ذخيره نموده و به تجهيزات ديگري براي نظارت منتقل نمود.
به عنوان بخشي از مستندات تست مفهومي اين سنسور جديد، تيم تحقيقاتي، يك سنسور ايمپلنت‌شده را به يك تقويت‌كننده سيگنال در خارج از بدن موش متصل كردند. تقويت‌كننده توانست سيگنال‌هاي الكتريكي را تقويت نموده و آن را به يك اسيلوسكوپ انتقال دهد و همين امر باعث شد، خروجي سيگنال دريافتي از سنسور قابل مشاهده شود. محققان مي‌گويند كه سيستم نظارت بر وضعيت سنسور حين تست، كاري مشابه دستگاه‌هاي تجاري موجود انجام مي‌دهد و به همان اندازه قابل اعتماد است. سنسور جديد قادر است طيف گسترده‌اي از فشارهاي فيزيولوژيكي مانند فشارهاي موجود در مغز، پشت چشم و شكم را دريافت كند. حساسيت حسگر را مي‌توان با تغيير تعداد لايه‌هاي PLLA مورد استفاده قرار داد و ساير عوامل را تنظيم كرد.
گروه نگوين در حال بررسي راه‌هايي براي افزايش عمر مفيد اين سنسور هستند. هدف نهايي آزمايشگاه اين است كه يك سيستم حسگر ايجاد كند كه در بدن انسان كاملاً تخريب‌پذير باشد. محققان مي‌گويند كه تا به اين لحظه، سنسور جديد مي‌تواند در همين شكل فعلي خود به كمك بيماران رفته تا از انجام عمل جراحي خلاص شوند.
منبع: AP
