استفاده از میکرو روبات ها برای ترمیم استخوان
به گزارش سیناپرس، یکی از چالش های بزرگ در علم شیمی و مواد، سخت شدن مواد در زمان مناسب است. این موضوع ممکن است ساده به نظر برسد، اما ساختن چیزی انعطاف پذیر که در زمان نیاز و نه قبل از آن سفت و سخت شود، بسیار چالش برانگیز است به خصوص اگر کاربرد آن در محلی مانند فضای داخلی بدن انسان باشد که دسترسی به آن دشوار است.
تیمی از محققان ژاپنی و سوئدی ماده ای الهام گرفته از استخوان ساخته اند که می تواند با ولتاژهای کم الکتریسیته، قبل از سخت شدن، شکل خود را تغییر دهد. از این ماده می توان برای ساخت میکروربات استفاده کرد که به رشد استخوان و بهبود شکستگی کمک می کند.
ادوین جاگر (Edwin Jager) دانشیار دانشگاه لینشوپینگ سوئد و یکی از پژوهشگران این مطالعات می گوید: ما می خواهیم از این برای کاربردهایی استفاده کنیم که در آن مواد باید خواص متفاوتی در مقاطع زمانی مختلف داشته باشند.اولاً، این ماده نرم و انعطاف پذیر است و پس از سفت شدن در جای خود قفل می شود. این ماده می تواند برای مثال در شکستگی های پیچیده استخوانی استفاده شود. همچنین می توان از آن در میکرو روبات‌ها استفاده کرد. این میکرو روبات های نرم را می توان از طریق یک سرنگ نازک به بدن تزریق کرد.
این مولکول‌های زیستی که نانو تکه های غشای پلاسما نامیده می شوند می توانند رشد استخوان را در مدت زمان کوتاهی تحریک کنند. در یک آزمایش، محققان اوکایاما توانستند رشد استخوان را با مولکول‌های زیستی خود در یک روز تحریک کنند.
در این مطالعه، محققان یک میکروربات از قطعات غشای پلاسمایی خود و یک پلیمر الکترواکتیو به نام پلی پیرول ساختند. سپس در بین این دو ماده ژلی به نام آلژینات قرار دادند. به گزارش خبرگزاری sinapress، وقتی ولتاژ پایینی به ماده وارد کردند، حجم و شکل آن تغییر کرد و هنگامی که این ماده در محلولی که برای تشویق رشد سلولی طراحی شده بود غوطه ور شد، مانند استخوان سخت شدند.
به گزارش سیناپرس، محققان این ماده را به عنوان روشی برای بهبود استخوان ها آزمایش کرده اند. آزمایش ها نشان دادند که ژل می تواند شکاف های استخوان مرغ را پوشانده و پر کند، سپس سخت شده و به منبع استخوان مصنوعی تبدیل شود.
جاگر در انتها می گوید: با کنترل چگونگی چرخش مواد، می توانیم میکروربات را به روش های مختلف حرکت دهیم و همچنین بر نحوه باز شدن مواد در استخوان‌های شکسته تأثیر بگذاریم. اکنون محققان در حال بررسی میزان سازگاری این ماده با سلول های زنده هستند.
شرح کامل این تحقیقات و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله تخصصی Advanced Materials منتشر شده است.
مترجم: فاطمه امینی
