ایمپلنت مغزی که با نفس کشیدن شارژ می‌شود
تاریخ انتشار: ۱۹ آبان ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۳۷۷۳۴۸
دانشمندان یک ایمپلنت محرک مغز طراحی کرده‌اند که از طریق تنفس انسان شارژ می‌شود.
به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیواطلس، ایمپلنت‌هایی که فعالیت الکتریکی مغز را تنظیم می‌کنند، برای درمان علائم پارکینسون برای دهه‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند، و به تازگی ما شاهد قابلیت‌های بیشتری از آنها هستیم. اکنون یک طراحی جدید می‌تواند تجربه زندگی با این دستگاه‌ها را بهبود بخشد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
تحریک عمیق مغز شامل کاشت سیم‌های کوچک در نواحی مورد نظر مغز برای ارسال پالس‌های الکتریکی خفیف و مداخله برای اصلاح فعالیت الکتریکی غیرعادی در اندام‌ها است. این روش در سال ۱۹۹۷ برای درمان لرزش‌های ناشی از بیماری پارکینسون تایید شد، اما به تازگی شاهد این بوده‌ایم که دانشمندان آن را برای درمان افسردگی و رفتارهای تکانشی با نتایج اولیه امیدوارکننده‌ای تطبیق داده‌اند.
سالانه حدود ۱۵۰ هزار بیمار این ایمپلنت‌ها را دریافت می‌کنند که زیر پوست قفسه سینه قرار می‌گیرد و سیم‌های آن به سمت مغز می‌رود. در حال حاضر، دستگاه‌ها با باتری‌هایی کار می‌کنند که هر دو یا سه سال یک بار نیاز به تعویض دارند و هر بار برای تعویض آنها باید فرد تحت یک عمل جراحی قرار بگیرد.
ما شاهد پیشرفت‌های جالبی در فناوری ضربان‌سازها بوده‌ایم که برای حل مشکلی مشابه در بیماران مبتلا به اختلالات ریتم قلب طراحی شده‌اند. محققان نمونه‌های اولیه‌ای از ضربان‌سازها را ارائه داده‌اند که می‌توانند توسط عضلات بدن فرد یا حتی ضربان قلب آنها شارژ شوند.
اکنون دانشمندان دانشگاه کنتیکت از این ایده‌ها در ساخت ایمپلنت‌های تحریک عمیق مغز استفاده کرده‌اند. آنها بر اساس اثر تریبوالکتریک(برق مالشی) ساخته شده‌اند. اثر برق مالشی نوعی الکتریسیته تماسی است که در آن دو ماده مختلف در تماس با یکدیگر دارای بار الکتریکی مخالف هم می‌شوند. مشابه زمانی که یک بادکنک به موهای شما برخورد می‌کند.
محققان یک دستگاه تحریک عمیق مغزی طراحی کرده‌اند که می‌تواند این نوع انرژی را از طریق حرکات تنفسی فرد جمع‌آوری کند. ایمپلنت از لایه‌هایی از مواد تریبوالکتریک تشکیل شده است که از اصطکاک برق تولید می‌کند. این الکتریسیته تولید شده یک ابرخازن زیست‌سازگار را شارژ می‌کند که به محرک عمقی مغز انرژی می‌دهد.
اسرا السانادیدی(Esraa Elsanadidy)، نویسنده این مطالعه می‌گوید: ما با استفاده از نانومواد جدیدی که در تماس با یکدیگر انرژی قابل توجهی تولید می‌کنند، نانو ژنراتور تریبوالکتریک خود را ساختیم. این نانو ژنراتور انرژی کافی برای راه‌اندازی یک محرک عمقی مغز را فراهم می‌کند.
این تیم دستگاه خود را روی یک خوک شبیه‌سازی شده آزمایش کردند که متشکل از یک ریه خوک بود که می‌توانست از طریق یک پمپ با هوا پر و خالی شود. مشابه آن چه در دم و بازدم رخ می‌دهد. این حرکات باعث ایجاد مالش بین مواد تریبوالکتریک و در نتیجه تولید الکتریسیته شد که محرک توانست با استفاده از آن ۶۰ پالس الکتریکی در ثانیه تولید کند. سپس از آنها برای تحریک بافت مغز موش در خارج از بدن موجود استفاده شد.
محققان قصد دارند این سیستم را روی حیوانات بزرگ‌تر آزمایش کنند.
این تحقیق در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا برچسب ها: ایمپلنت مغزی ، تنفس
منبع: ایران اکونومیست
کلیدواژه: ایمپلنت مغزی تنفس
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۳۷۷۳۴۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ساخت تراشه‌ای با قابلیت اندازه‌گیری ویتامین C و D
به گزارش خبرگزاری مهر، این ابزار بسیار انعطاف‌پذیر بوده و استفاده از آن آسان است و می‌توان آن را برای استفاده در یک دستگاه پوشیدنی برای کمک به یک حفظ یک رژیم غذایی خاص شخصی‌سازی کرد. جزئیات این پروژه در مقاله‌ای در ACS Applied Nano Pathers منتشر شده است.
ویتامین‌های C و D ریز مغذی‌هایی هستند که در مسیرهای متابولیکی درگیر در مبارزه با ویروس‌ها و باکتری‌ها نقش مهمی داشته و در سیستم ایمنی بدن تاثیرگذار هستند. نظارت بر این ویتامین‌ها از این نظر مهم است که سطح ویتامین‌ها را در بدن در محدوده مشخصی حفظ می‌کند.
با این حال، روش‌هایی که در حال حاضر برای این کار در دسترس است، نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی پرهزینه دارد که توسط متخصصان باید استفاده شود. این روش‌ها مستلزم جمع‌آوری نمونه خون هستند و زباله‌های خطرناک تولید می‌کنند. تشخیص و تجزیه و تحلیل هر دو ویتامین در یک نمونه به صورت همزمان زمان دشوار است.
برای ساده‌سازی فرایند، محققان انستیتوی فیزیک سائو کارلوس از منابع نسبتاً ارزان مانند کربن و پروتکل‌های سریع عملیاتی برای توسعه یک تراشه الکتروشیمیایی برای نظارت بر ویتامین‌های C و D استفاده کردند.
این تراشه یکبار مصرف است و حاوی دو حسگر بوده که هر یک از آنها از جریان الکتریکی برای تشخیص ویتامین استفاده می‌کند. در مورد ویتامین C، این حسگر از نانوذرات کربنی به عنوان یک الکتروکاتالیست استفاده می‌کند. حسگر ویتامین D از نیترید کربن گرافیتی و نانوذرات طلا همراه با لایه ای از آنتی‌بادی‌های ۲۵(OH)D۳ ساخته شده است.
این تراشه به راحتی کار می‌کند. تمام کاری که کاربر باید انجام دهد این است که آن را به یک دستگاه الکترونیکی قابل حمل کوچک شبیه به گلوکومتر وصل کند، نمونه‌ای از بزاق یا سرم خون را وارد آن کرده و منتظر بماند تا جریان الکتریکی نشان دهنده حضور و سطح ویتامین‌ها نمایش داده شود. نتیجه در کمتر از ۲۰ دقیقه بدست می‌آید.
تیاگو سرفیم مارتینز محقق کالج امپریال لندن می‌گوید: «با بی‌حرکتی گونه‌های الکتروشیمیایی فعال روی سطح یکی از حسگرها، ما توانستیم نیاز به برچسب و پروب‌های ردوکس را حذف کنیم و در نتیجه دستگاه را ساده کنیم و پیچیدگی تجزیه و تحلیل را کاهش دهیم. این کار باعث می‌شود تراشه به طور بالقوه کاربردی تر و کارآمدتر باشد، و این امکان را فراهم می‌کند تا مستقیماً در داروخانه و کلینیک‌ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین به اندازه کافی انعطاف‌پذیر است که برای استفاده به عنوان یک دستگاه پوشیدنی مناسب باشد.»
کد خبر 6091264
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است