شیرجه تکنولوژی به اعماق بدن

طبیعت اطراف از فلس ماهی زره‌پوش تا پوشش هواپیمای ضد یخ مبتنی بر پوست قورباغه، همواره الهام بخش مهندسان بوده است. برای کسانی که دستگاه‌های پزشکی قابل کاشت در بدن را طراحی می‌کنند، آمیختن عناصری از جهان طبیعی همواره چالش برانگیز بوده است. به تازگی یک گروه بین المللی از فیزیکدانان میکروذراتی را ابداع کردند که مانند میکروارگانیزم‌ها (جانوران کوچک میکروسکوپی) در بدن حرکت می‌کنند و قادر به شنا کردن بر خلاف جریان مایعات بدن هستند. با توجه به مقاله منتشر شده در مجله ساینس ادونسز، پژوهشگران امیدوارند که این فناوری بتواند در باز کردن عروق دچار انسداد و یا انتقال دارو به قسمت‌های خاصی از اندام‌ها مورد استفاده قرار بگیرد.

این نخستین بار نیست که پژوهشگران ذرات زیستی را توسعه داده‌اند، اما در گذشته نیروی خود-پیشرانش باعث ایجاد مشکل می‌شد. پژوهشگران برای ایجاد این ذرات، هماتیت که نوعی ماده معدنی مبتنی بر آهن است را در پلیمر نازک بی‌رنگی پیچیدند. در شرایط معمولی، این ذرات زمانی که داخل یک محلول باشند به سادگی شناور می‌شوند. اما اگر همین ذرات در معرض تابش نور آبی قرار بگیرند، هماتیت تبدیل هادی جریان الکتریسیته می‌شود و با قرار گرفتن داخل استخر مملو از پراکسید هیدروژن، شروع به جداسازی اکسیژن و هیدروژن می‌کند. به این ترتیب محصول به دست آمده یک شیب شیمیایی است که ذرات خارج از جهت جریان محلول‌های در حال حرکت می‌توانند روی آن جاری شوند و «حرکت مداوم تصادفی» را ایجاد کنند. در طبیعت، انگل‌ها و پلانکتون‌های دریایی به همین روش داخل بدن و اقیانوس حرکت می‌کنند.

واضح است که این ذرات نمی‌توانند داخل بدن انسان به کار گرفته شوند، به این دلیل که بدن انسان فاقد استخر پراکسید هیدروژن و نور آبی رنگ است. اما پژوهشگران معتقدند که اگر آنها همچنان به تنظیم خصوصیات و پارامترهای این روش ادامه دهند، خواهند توانست از این روش در کاربردهای مختلف پزشکی استفاده کنند. استاد فیزیک دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو و سرپرست گروه تحقیقاتی، جرمی پالاچی در جلسه‌ای به مطبوعات گفت: «اگر شما بتوانید ذراتی را طراحی کنید که قادر باشند محیط اطراف خود را حس کنند و گام را فراتر گذاشته و ذرات هوشمندی را ایجاد کنید که بتوانند خود را به سوی ارگان‌های خاص هدایت کنند، در آنصورت شما می‌توانید به ذراتی بیندیشید که بر خلاف جریان خون شنا کنند و انسداد شریان را رفع کنند. البته یک چنین هدفی می‌تواند در انتهای مسیر محقق شود.»

منبع

No tags for this post.