
5. وسايل کاشتني(Implantable Devices)
1. 5. وسايل تشخيصي و درماني(Assessmentand Treatment)
نانوتکنولوژي، تکنولوژي هاي شناسايي ارائه مي کند که داراي دقت بيشتري هستند و اطلاعات دارويي براي تشخيص بيماري ها را در اختيار ما گذاشته و همچنين زمان تشخيص را نيز کاهش مي دهند. اين دستگاه ها ضمناً داراي اين قابليت هستند که در صورت نياز درمان را نيز به طور اتوماتيک انجام دهند.
تشخيص هاي پزشکي نيازمند تخصص پزشکي وآزمايشات تشخيص و ساخت دارويي ، مجهز است . اين فرآيند ممکن است ساعت ها ، روزها يا هفته ها طول بکشد.
برخي از اطلاعات پزشکي به زمان حساس هستند مثلاً در مواقعي که پيوند عضو صورت گرفته باشد و جريان خون به آساني به بافت مورد جراحي نرسد، زمان بسيار حساس است. و در صورت اينکه اقدامات مورد نياز دير انجام شود ممکن است آسيب هاي جبران ناپذيري به بدن وارد گردد. برخي از آزمايشات خاص پزشکي مانند بررسي بافت(biopsies) به شخص انجام دهنده بستگي دارد و مي تواند به ما اطلاعات ناقص و يا غلط بدهد. هنگامي که يک نتيجه اشتباه باشد باعث مي گردد سوزن درمان در محل مناسب (محل وجود تومور) قرار نگيرد. (مثلا در بافت سالم قرارگيرد.) و سرطان درمان نمي گردد و اين مساله باعث مي گردد که طول عمر شخص بيمار کاهش يابد. برخي آزمايشات مانند تعيين ميزان قند خون افراد ديابتي به گونه اي است که خود فرد بيمار بايد تست را انجام دهد(زيرا اين تست بايد زود به زود انجام شود تا ميزان قند خون فرد در يک حد نرمال باشد.) بيماران خاصي مانند کودکان و افراد سالمند ممکن است قادر به انجام درست آزمايش نباشد و يا ممکن است انجام آزمايش برايشان زمان بر و يا دردناک باشد.
احتمال بيمار شدن افرادي که در محيط کارشان در معرض تابش پرتو و يا مواد شيميايي خطرناک هستند، بيشتر است.(مانند افرادي که در سايت هاي هسته اي مشغول به کارند) براي اين افراد، عمدتاً آزمايشات گاه و بي گاه انجام مي شود، اما ممکن است که بيماري هايي که در مراحل اوليه اند را شناسايي نکنند. شناسايي بيماري در مراحل اوليه باعث مي گردد که شانس درمان بالاتر باشد و بتوان با دور کردن کارگر از محيط خطرناک از آسيب ها ي بيشتر جلوگيري کرد.
نانو تکنولوژي مي تواند تکنولوژي هاي تشخيص جديدي ارائه کند که اين تکنولوژي هاي تشخيصي بوسيله ي کاشت امپلنت هاي قابل فرسايش در بدن کار مي کنند. و مي تواند اطلاعات دارويي دقيق و مداومي به ما بدهد. ريز پردازنده هاي متمم و وسايل کوچک هنگامي که با هم همکاري مي کنند مي توانند باعث درمان بيماري ها شوند. در اين شرايط انتقال داده ها و درمان به صورت خودکار انجام مي شود. مثال هايي از اين کاربردها در زير آورده شده است:
1. 1. 5. سنسورهاي کاشتني(Implantable sensors)
سنسورهاي بسيارکوچک ( در ابعاد ميکرو و نانو) مي توانند استفاده هاي وسيعي در زمينه هاي تکنولوژي هاي موثر شناسايي مواد شيميايي هدف و خواص فيزيکي داشته باشند. محققين در A& m تگزاس و ايالت پن آمريکا از مهره هاي پلي اتيلن گليکولي(polyethylenglycol beads) که با ملکولهاي فلئورسنت پوشش داده شده اند براي بررسي ميزان قند خون افراد ديابتي استفاده مي کنند. اين مهره ها در زير پوست تزريق مي شوند و در مايع درون شبکه اي (Interstitial fluid) باقي مي ماند. وقتي گلوکز مايع بين بافتي به حد خطرناکي پايين آيد، سنسورهاي گلوکز ، ملکولهاي فلئورسنت را تحريک کرده و اين ملکول ها شروع به درخشش مي کنند. اين درخشش باعث مي شود تا فرد مطلع شود که قند خونش در يک حالت بحراني است. تحقيق ديگري نيز بوسيله ي محققين دانشگاه ميشيگان در حال انجام است که در آن از دندريمرهاي متصل به برچسب هاي فلئورسنت براي شناسايي تغييرات سرطاني شدن و بدخيم شدن سلولها استفاده مي شود. دندريمرها از طريق پوست بدن جذب گشته و به خاطر اندازه ي بسيار کوچکشان به آساني از بين غشاء سلولهاي سفيد خون عبور کرده و علامت هاي اوليه ي تغييرات بيولوژيک حاصل از تابش پرتو و يا عفونت را آشکار مي کند.
تابش پرتو باعث تغيير جريان يون هاي کلسيم در داخل سلولهاي سفيد خون مي گردد و سرانجام باعث به راه افتادن آپاتوس( apatosis) يا مرگ سلولي برنامه ريزي شده(celldeath(PCD)programed به خاطر تابش پرتو يا عفونت مي شود. چسب فلئورسنت متصل به دندريمرها در حضور سلولهاي مرده شروع به درخشيدن مي کنند. و با يک ليزر قابل شناسايي است.کاربرد مشابه اين تکنولوژي بوسيله ي ناسا براي شناسايي ميزان تشعشعات استفاده مي شود.
ميکرو چيپ هاي سنسوري نيز براي تحت نظر داشتن مداوم پارامترهاي کليدي بدن مانند نبض، دما و ميزان گلوکز خون استفاده مي شوند يک تراشه را مي توان در زير پوست کاشت. اين تراشه يک سيگنال از خود به بيرون مي فرستد که به طور مداوم مي توان آن را ثبت کرد.
کاربرد ديگر اين وسايل استفاده از ميکروسنسورهاي نوري است که اين امپلنت ها در عمق پوست (بافت هاي عميق)کاشته مي شود و مي توانند وضعيت بافت(گردش خون) پس از جراحي را گزارش دهد. و در صورتي که عمل با موفقيت انجام نشده باشد، جريان خون ناکافي است که اين مسئله با سيستم هاي پردازش داده اي قرارداده شده در نزديک بدن مشخص مي گردند.
نوع ديگر سنسورهاي، سنسورهاي کاشتني است که در سيستم هاي ميکرو الکترو مکانيکي (MEMS) استفاده مي شوند اين سنسورها براي نظارت و درمان اندام هاي فلج شده کاربرد دارند. سنسورهاي مورد استفاده در سيستم هاي ميکرو الکترومکانيکي کاشتني مي توانند کرنش ، شتاب و پارامترهاي خوب و بد را اندازه گيري کنند.
2. 1. 5. وسايل پزشکي کاشتني(Implantable Medical Devices)
سنسورهاي کاشتني همچنين مي توانند با يک مجموعه از وسايل پزشکي کار کنند که اين مجموعه ها در صورت نياز مي توانند به صورت اتوماتيک درمان را نيز انجام دهند. دستگاه هاي تزريق کاشتني بسيار کوچک مي توانند داروها را بر طبق نياز در بدن پخش کنند. که اين دستگاه ها شامل سيستم هاي ميکروسيال (micro fluific Systems)، پمپ هاي بسيار کوچک(miniature pumps) و مخازن (reservoirs) هستند. کاربردهاي اصلي اين وسايل ممکن است در شيمي درماني هدف گيري مستقيم تومورها در مورد(colon) باشد .که مزيت اين روش در اين است که دارو رساني به صورت برنامه ريزي شده است. و حتي در هنگام خواب نيز پروسه ادامه دارد.
کاربردهايي از اين دستگاه ها در درمان ايدز و لوپوس(Lupus) در دست بررسي است. سنسورهاي قابل کاشت که بر سطح فعاليت قلب نظارت مي کند نيز مي تواند به همراه يک دي فريبو لاتور کار کند و ضربان قلب را تنظيم کنند. اين وسايل با ريز پردازنده هايي همراه هستند که الکتريسته را به آنها تحويل مي دهد. در واقع اين وسايل ريتم قلب را منظم مي کنند و در صورت بالا و پايين رفتن آن، با اعمال تاثير بر قلب، ريتم را به حالت عادي برمي گردانند.
وسايل داراي سيستم ميکرو الکترومکانيکي کاشتني نيز بر روي پروتزها ( اعضاي مصنوعي) قرار داده مي شوند تا حرکات و استقامت طبيعي عضوتقليد گردد. يک پاي مصنوعي طراحي شده است که مي توانند نيروي اعمالي به پا، زاويه ي زانو و حرکات را بيش را از 50 بار در ثانيه اندازه گيري کنند.سنسورهاي اين پا به همراه يک قسمت کنترل شونده ي الکتريکي متصل است که پايداري شخص را بهبود مي دهد.
وسايل پزشکي کاشتني که قطر آنها از يک ميلي متر ممکن است به طور نامطلوبي بر فعاليت بافت هاي اطراف تاثير گذارند. وسايل کاشتني کوچکتر تاثيرات ناخود آگاه کمتري بر بافت هاي اطراف دارند. بنابراين مواد نانوسايز و سيستم هاي ميکروني با احتمال قوي جايگزين سيستم هاي بزرگ تر مي شوند.
برانگيختن الکتريکي(Functional E lectrical Stimulation (FES) يک روش درماني است که در آن افراد داراي عضو فلج شده درمان مي شوند . در اين روش نواحي بي حس فرد بيمار بوسيله ي الکترودهاي کاشتني(Implanted electrod) تحريک گشته که اين تحريک از نوع الکتريکي است. محققين در دانشگاه آلبورگ دانمارک(Aalborg university in Denmark) در حال به کار گرفتن نانوساختارها براي سطوح اين الکترودها هستند. تا خواص زيست سازگاري و پذيرندگي(acceptana) نورن ماهيچه اي (neural/ muscle) بافت ها را بهبود دهند. هنگامي که يک نانوساختار در داخل يک غشاء سلولي قرار مي گيرد با اعمال يک جريان الکتريکي، فعل و انفعال ميان نورن ها و سلولهاي ماهيچه اي انجام مي شود که سبب بهبود وضعيت بيمار مي گردد.
محققين در آلبورک همچنين از نانو ساختارها براي بازگرداني احساس به ماهيچه هايي که عصب خود را از دست داده اند، استفاده کرده اند. اين از دست رفتن عصب ماهيچه اي بخاطر آسيب هاي ايجادي در مغز نخاع ايجاد گشته اند.اين آسيب ها مي توانند نتيجه اي از صدمه هاي حاصل از عمل جراحي ، ضربات وارده به نخاع، پيچش ستوان فقرات، آسيب هاي شبکه ي عصبي بازوها و ميوپاتيزهاي ثانويه(myopathes peripheral) مانند فلج اطفال(polio) باشند که در اين وضعيت ها سلولهاي عصبي کنترل کننده ي ماهيچه ، تخريب شده اند.
غشاء هاي رشته اي ماهيچه ها بوسيله ي نانوساختار ها توليد مي شوند که پتانسيل تراوايي رشته هاي ماهيچه اي تغيير مي کند و برانگيختگي الکتريکي خارج سلولي بهبود مي يابد.ادامه دارد
اسم شما چه رنگي است؟!
http://aziztaeme.mihanblog.com/post/category/47/page/1
روانشناسي ميوه و شخصيت
http://aziztaeme.mihanblog.com/post/category/47/page/2
تشکر يادت نره!












خارج شده است
