بخيه هوشمند بر بهبودي نظارت ميکند
بخيه
محققان پوشش‌هايي را ايجاد کرده‌اند که بخيه‌هاي ساده را به نخ‌هاي "هوشمند" با تکنولوژي پيشرفته تبديل مي‌کنند که مي‌توانند درجه حرارت بدن، PH و ساير جنبه‌هاي زخم را که با هم ترکيب شده‌اند، کنترل کنند.
اگر زخم‌تان را به نزد پزشک ببريد پس از معاينه، معمولا زخم را بخيه زده و بانداژ مي‌کنند. اما اين پوشش امکان ديدن زخم شما را مختل ميکند و اگر براي زخم مشکلي ايجاد شود مي‌تواند آن را بدتر کند. در حال حاضر، محققان نخ‌هاي بخيه "هوشمند" را توسعه داده‌اند که مي‌تواند نظارت بر روند بهبودي زخم را کنترل کند. نسخه‌هاي آينده حتي ممکن است قادر به ارائه مواد بي‌حسي براي کمک به بهبود زخم باشند.
بخيه‌ها ابزاري هستند که براي بستن زخم استفاده مي‌شود. تکنولوژي به کار رفته در آنها بسيار کم است. در بسياري از موارد، بخيه از مواد طبيعي مانند پنبه يا ابريشم ساخته شده است. ساير بخيه‌ها از نوع پلاستيکي ساخته شده‌اند. برخي از آنها حتي از موادي ساخته شده‌اند که در طول زمان از بدن دفع مي‌شود. با اين حال، هدف آنها همان است و صرف نظر از اينکه آنها از چه چيزي ساخته شده‌اند، آنها زخم‌هاي بزرگ و يا برش‌ها معمولي را به هم متصل مي‌کنند تا بتوانند آنها را درمان کنند.
اما گاهي اوقات اين روش براي ترميم زخم‌ها موثر نيست زيرا بافت‌ها مي‌توانند دچار انقباض شوند و اين باعث مي‌شود که بخيه‌ها سفت شوند. اين اتفاق مي‌تواند موجب ايجاد يک زخم زشت شود يا زخم را آلوده کند و اين باعث مي‌شود که بافت قرمز شود. سمير سونال مي‌گويد: اگر اين کار باعث مي‌شود درد احساس نشود و حتي ممکن است عفونت زخم به دليل بودن آن در زير باند پنهان شود. او که از اعضاي دانشگاه توفست در مدفورد، ماساچوست است به دنبال راهي براي تبديل بخيه به سنسور بود. اين بخيه‌هاي ويژه مي‌توانند گزارش کنند که چه اتفاقي در زير باند در حال وقوع است. آنها حتي مي‌توانند داروهاي مورد نياز را به داخل بدن ارسال کنند.
سونال مي‌گويد که مشکل ساخت يک بخيه هوشمند در بخشي است که اجازه مي‌دهد به آن برق وارد شود. بنابراين، محققان يک نخ پنبه‌اي را با مواد هدايت کننده پوشش دادند. برخي از پوشش‌ها مي‌توانند کشش بافت را حس کنند و در نتيجه مي‌توانند تورم را نشان دهند. در موارد ديگر، پوشش‌ها مي‌توانند pH يا اسيديته بافتي که از طريق آن عبور مي‌کنند را اندازه گيري کنند. تغييرات pH ممکن است نشان دهنده ايجاد يک عفونت باشد. اين تيم بعضي اوقات سنسورهاي کوچکي را براي اندازه گيري دماي بدن به اين بخيه‌ها اضافه کرد. اين سنسورها گرماي زخم را تشخيص مي‌دهند که ممکن است از علايم عفونت باشد.
همانطور که هر يک از اين صفات تغيير مي‌کنند (کشش، درجه حرارت يا pH)، تغييري جزئي در مقاومت الکتريکي نخ ايجاد مي‌شود. سونال توضيح مي‌دهد که اين به نوبه خود تاثير زيادي بر جريان الکتريکي هدايت شده مي‌دهد. هر گونه تغيير در مقاومت مي‌تواند توسط دستگاه مشاهده و نظارت شود. اين دستگاه يک جريان الکتريکي کوچک را به نخ‌هاي بخيه مي‌فرستد که ممکن است بر روي دست يا بدن باشد. پس از آن دستگاه مي‌تواند اطلاعاتي را که از بخيه به صورت بي سيم به کاربر يا کامپيوترهاي مجاور ارسال کند تا مورد تجزيه و تحليل قرار گيرد.
محققان در 18 ژوئيه در کنفرانس Microsystems & Nanoengineering، ابزار هوشمند خود را به طور آنلاين معرفي کردند.
جان راجرز مي‌گويد، تيم وي يک راه جالب براي جاسازي سنسورها به طور مستقيم در پوست بيمار ايجاد کرده است. او يکي از دانشمندان مواد در دانشگاه Northwestern در ايوانستون است (يک دانشمند مواد مي‌تواند مواد جديد را طراحي و يا مورد تجزيه و تحليل قرار دهد). چنين دستگاه‌هايي که براي استفاده در داخل بدن طراحي شده‌اند مي‌توانند اطلاعات دقيق تري را جمع آوري کنند.
سونال مي‌گويد، يک روز ممکن است اين بافت‌هاي هوشمند براي نظارت بر پروتئين‌هاي خون مورد استفاده قرار گيرند که نشان مي‌دهد بهبودي در حال انجام است. او مي‌افزايد: يا حتي ممکن است در آينده ميزان قند خون افراد مبتلا به ديابت را بتوانند با اين روش کنترل کنند.
سونال توضيح مي‌دهد که پزشکان حتي ممکن است از اثر مويرگي نخ استفاده کنند. اين توانايي را مي‌توان براي جابجايي مايعات از يک مکان به مکان ديگر مورد استفاده قرار داد. با استفاده از اين بخيه‌ها زخم مايع‌هاي مچ دست مي‌توانند به خارج از بدن و زخم حمل شوند. چنين داروهايي ممکن است با عفونت مبارزه کنند يا به زخم کمک کنند تا سريعتر بهبود يابد.
کلمات پر استفاده در متن
قند خون بدن: تعيين غلظت گلوکز، يک نوع قند ساده است که از طريق خون در بافت‌هاي بدن جابجا مي‌شود و به عنوان سوخت استفاده مي‌شود. بدن اين قند ساده را از تجزيه قندها و نشاسته‌ها استخراج ميکند. با اين حال، برخي از بيماري‌ها، به ويژه ديابت، مي‌توانند سبب غلظت ناسالم اين ماده در بدن افراد شوند.
اثر موئينگي: اين نيرويي است که حرکت مايع را در امتداد يک ماده جامد کنترل ميکند. از آنجا که مولکول‌هاي مايع به سطح رفته و به يکديگر جذب مي‌شوند، مي‌توانند همديگر را بکشند. عمل کاپيلاري توضيح مي‌دهد که چطور اسفنج‌ها مايعات را به خود جذب مي‌کنند.
ديابت: بيماري که در آن بدن انسولين هورمون را بيش از حد از (که به عنوان ديابت نوع 1 شناخته مي‌شود) و يا کمتر از حد مورد نياز توليد ميکند و يا وجود انسولين بيش از حد را (که به عنوان ديابت نوع 2 شناخته مي‌شود) ناديده مي‌گيرد.
مقاومت الکتريکي: تمايل يک ماده براي هدايت جريان الکتريکي به جهت مخالفت آن. اين مقاومت (معمولا در واحدهاي شناخته شده به عنوان اهم) مقداري از انرژي الکتريکي را به گرما تبديل ميکند.
جريان الکتريکي: معمولا از حرکت ذرات باردار منفي، به نام الکترون ايجاد مي‌شود.
عفونت: بيماري که مي تواند از يک ارگان به ارگان ديگر گسترش يابد.
علم مواد: مطالعه نحوه ساختار اتمي و مولکولي مواد با خواص کلي آنها است. دانشمندان مواد مي توانند مواد جديد را طراحي و يا مواد موجود را تجزيه و تحليل کنند.
منبع: سايت ساينس نيوز فور استيودنتس
درباره این سایت