CHAMPAIGN، Ill. – ترقيع الأنسجة الرقيقة والإلكترونيات المرنة لها مجموعة من التطبيقات لعلاج الجروح والطب التجديدي والاستشعار الحيوي. جهاز جديد مستوحى من مصاصة الأخطبوط ينقل بسرعة الأنسجة الرقيقة أو الأوراق الإلكترونية إلى المريض ، متغلبًا على عقبة رئيسية أمام التطبيق السريري ، وفقًا للباحثين في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين والمتعاونين معه.

“على مدى العقود القليلة الماضية ، تم استخدام صفائح الخلايا أو الأنسجة بشكل متزايد لعلاج الأنسجة المصابة أو المريضة. من الجوانب المهمة في جراحة زرع الأنسجة ، مثل جراحة زرع أنسجة القرنية ، الإمساك الجراحي والزرع الآمن للأنسجة الرخوة. ومع ذلك ، فإن التعامل مع هذه المواد الحية لا يزال يمثل تحديًا كبيرًا لأنها هشة وتنهار بسهولة عند التقاطها من وسائل الإعلام الثقافية ، “قال قائد الدراسة Hyunjoon Kong ، أستاذ في الهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية في إلينوي.

مجموعة كونغ ، جنبًا إلى جنب مع المتعاونين في جامعة بوردو ، وجامعة إلينوي في شيكاغو ، تشونج أنج نشرت جامعة في كوريا الجنوبية ، والمعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا ، عملهما في مجلة Science Advances.

الأساليب الحالية لنقل الأوراق تتضمن تنميتها على بوليمر ناعم حساس لدرجة الحرارة والذي ، بمجرد نقله ، يتقلص ويطلق الفيلم الرقيق. ومع ذلك ، فإن هذه العملية تستغرق 30-60 دقيقة لنقل ورقة واحدة ، وتتطلب فنيين مهرة وتتعرض لخطر التمزق أو التجعد ، كما قال كونغ.

“أثناء الجراحة ، يجب على الجراحين تقليل مخاطر التلف. إلى الأنسجة الرخوة وزرعها بسرعة ، دون تلوث. قال كونغ أيضًا ، إن نقل المواد فائقة النحافة دون تجعد أو تلف هو جانب آخر مهم “.

البحث عن طريقة لالتقاط وإطلاق الصفائح الرقيقة والحساسة من الخلايا أو الأجهزة الإلكترونية بسرعة دون إتلافها ، لجأ الباحثون إلى مملكة الحيوان للإلهام. رؤية الطريقة التي يستطيع بها الأخطبوط أو الحبار التقاط الأشياء الرطبة والجافة من جميع الأشكال مع تغيرات ضغط صغيرة في أكواب الشفط التي تعمل بالطاقة العضلية ، بدلاً من مادة لاصقة كيميائية لزجة ، أعطت الباحثين فكرة.

صمموا مناورًا مصنوعًا من طبقة مستجيبة لدرجة الحرارة من هيدروجيل ناعم متصل بسخان كهربائي. لالتقاط ورقة رقيقة ، قام الباحثون بتسخين الهيدروجيل برفق لتقليصه ، ثم الضغط عليه على الصفيحة وإطفاء الحرارة. يتمدد الهيدروجيل قليلاً ، مما يؤدي إلى شفط الأنسجة الرخوة أو الفيلم الإلكتروني المرن بحيث يمكن رفعه ونقله. ثم يقومون بوضع الطبقة الرقيقة برفق على الهدف وتشغيل السخان مرة أخرى ، وتقليص الهيدروجيل وإطلاق الورقة.

تستغرق العملية بأكملها حوالي 10 ثوانٍ. شاهد فيديو على موقع يوتيوب .

بعد ذلك ، يأمل الباحثون في دمج أجهزة الاستشعار في المعالج ، للاستفادة بشكل أكبر من تصميمها الناعم المستوحى من الحيوية.

“على سبيل المثال ، من خلال من خلال دمج مستشعرات الضغط مع المعالج ، سيكون من الممكن مراقبة تشوه الأجسام المستهدفة أثناء التلامس ، وبالتالي ضبط قوة الشفط إلى المستوى الذي تحتفظ فيه المواد بسلامتها الهيكلية ووظائفها “. “من خلال القيام بذلك ، يمكننا تحسين سلامة ودقة التعامل مع هذه المواد. بالإضافة إلى ذلك ، نهدف إلى فحص الفعالية العلاجية للخلايا والأنسجة المنقولة بواسطة المناول اللين. “

مؤسسة العلوم الوطنية والمعاهد الوطنية للصحة وبرنامج أبحاث الرؤية التابع لوزارة الدفاع و دعم قفزة البحث التطبيقي في صحة المجتمع من خلال الهندسة والمحاكاة هذا العمل.

٪٪ item_read_more_button ٪٪

ترك الرد

من فضلك ادخل تعليقك
من فضلك ادخل اسمك هنا