چاپ سه بعدي اعضاي مصنوعي بدن انسان به وسيله بيومتريال ها
چاپ سه بعدي بيشتر براي سرعت بخشيدن به فرآيندهاي نمونه سازي در ساخت شناخته شده است. مهندسان و طراحان با استفاده از نرم افزار طراحي رايانه اي (CAD) مدل هاي ديجيتالي محصول را در مقاطع دقيق در مقياس لايه هاي بدن ايجاد ميکنند. پرينتر سه بعدي با استفاده از موادي مانند پليمرهاي مايع، ژلها يا رزينها، محصول نهايي را لايه به لايه با دقت فوق العاده به ارمغان ميآورد و ساختاري سه بعدي را براي آزمايش يا فروش آماده ميکند.
Bioprinting يک فناوري نوظهور براي ايجاد بافت هاي زنده و اندام ها در آزمايشگاه است و روشي است که مهندسان پزشکي به کمک آن به بررسي چگونگي حل مشکل پيوند عضو ميپردازند.
در حال حاضر، هيچ آزمايشگاهي نتوانسته است به صورت سه بعدي رگ هاي خوني و مويرگ هايي را چاپ کند که قادر به حفظ اندام هستند. با اين حال، با تحولات اميدوارکننده اي که در تحقيقات کنوني همراه با بينش هاي جديدي در استفاده از ظرفيت سلول به وجود آمده است، برخي از کارشناسان معتقدند که سرانجام، اين مانع برطرف ميشود. قطعاً چاپ يک اندام (براي مثال چاپ پوست) منجر به پيشرفت هاي زيادي در آينده نزديک خواهد شد که زندگي بيماران بي شماري را نجات خواهد داد.
مبارزه با چاقي با پچ هاي تحويل دارو
از سال 1979 پچ هاي تزريق پوستي درهاي جديدي را براي بهبود تزريق دارو به بدن گشوده اند. پچ هايي که براي کمک به طيف گسترده اي از بيماري ها يا مراقبت هاي پيشگيرانه تکامل يافته اند به طور مثال پچ هاي پوستي نيکوتين ميتوانند به افراد سيگاري کمک کنند تا دخانيات را ترک کنند. همچنين شايان ذکر است پيشرفت در پچ هاي ضد درد موضعي ميتوانند به تسکين درد جزئي يا شديد نيز کمک کنند.
پچ هاي پوستي در حال حاضر به سرعت در حال پيشرفت هستند و کارشناسان از پيشرفت اين پچ ها براي مقابله با بيماري هايي همه گير مانند چاقي خبر ميدهند.
به وسيله لباس هاي بيوموادي در تابستان خنک بمانيد
هدف اين پروژه که به نام فناوري نساجي سرمايش و گرمايشي فعال (Attach) وارد فاز تحقيقاتي شده است ايجاد يک سيستم گرمايش/سرمايش شخصي است که به تغييرات دماي محيط، تغييرات در دماي بدن فرد و دستورات مربوطه پاسخ ميدهد. سيستم مديريت گرمايش و سرمايش در اين پروژه از مهندسي زيستي نياز به يک فن آوري چشمگير دارد تا بتواند خروجي مورد نظر يعني کنترل دماي فردي را ايجاد کنند. به طوري فرد که در دماي بالاي 90 درجه نيز با اين لباس ها زنده بماند.
اين پارچه هاي بيومتريال با سيستم ترموالکتريک که با استفاده از از باتري هاي قابل شارژ و سلول هاي سوخت زيستي حاصل از عرق انسان کار ميکنند ميتوانند دماي بدن کاربر را تنظيم کنند.
نبرد با بيماري توسط نانوربات ها
نانوربات ها ماشين هايي هستند که ميتوانند محيط ها و مواد بيولوژيکي را در سطح اتمي دستکاري کنند. محققان حوزه هوش مصنوعي، در حال مطالعه بر روي کاربردهاي بالقوه ميکروربات هاي متحرکي هستند که ميتوانند درون بدن انسان به طور خودکار يا از طريق سيستم هاي کنترل از راه دور حرکت کنند. قطعاً با داشتن ارتشي از ميکرو ربات ها، ظرفيت سيستم هاي تحويل دار T(TDDS) Transdermal Drug Delivery System تحول عظيمي پيدا خواهد کرد و داروي مدنظر به طور مستقيم به محل مورد نياز تحويل داده شود.
کنترل پروتز با مغز
کمک به افراد معلول براي بازيابي حرکت از طريق رابطه اي مغزي و رايانه اي BCI) Brain Computer Interface) در حال پيشرفت است. ترجمه سيگنال هاي مغزي به همره فيبرهاي عضلاني باقيمانده و نخاع، به افراد داراي نقص عضو کمک ميکند تا برخي از حرکات را بازيابي کنند. در حال حاضر بسياري از BCI ها از رمزگشاهاي نظارت شده براي تبديل سيگنال الکتريکي مغز به حرکت خبر ميدهند. اين استراتژي رمزنگاري هنوز الگوريتم هايي توليد نميکنند که بتواند با فناوري رمزگشايي برش لبه هاي موجود رقابت کند اما قطعاً ميتواند با داده هاي عصبي و حرکتي قويتر تقويت شود. اگر اين روش بتواند حرکات صاف و پيچيده اندام هاي بيولوژيکي را بازتوليد کند اين شاهکار مهندسي زيستي ميتواند هزينه BCI را کاهش دهد تا آنها را براي افراد نيازمند در دسترستر کند.
منابع
[1] Available from (https: //www. Onlineengineeringprograms .com/features /tech-2020-biomedical).
[2] Li, Xiaoming, et al. “Effects of physicochemical properties of nanomaterials on their toxicity.” Journal of biomedical materials research Part A 103.7 (2015): 2499-2507.
دیدگاه ها