کمک به بیماران ALS و MS با چسب فعال مکانیکی
به گزارش نیو وبلاگ، یک دستگاه رباتیک نرم که از آن بعنوان ˮچسب فعال مکانیکیˮ یاد می شود، با برنامه ریزی می تواند تخریب عضلات را در اندام کم کند و امید را برای بیماران مبتلا به ALS و MS زنده کند.
به گزارش نیو وبلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از انگجت، امروزه تحلیل یا آتروفی عضلانی امری اجتناب ناپذیر است که به علت صدمه شدید، کهولت سن یا بیماری هایی مانند اسکلروز جانبی آمیوتروفیک(ALS) و ام اس(MS) که قدرت حرکت فرد را بشدت محدود می کنند، ایجاد می شود. با این وجود، پژوهشگران دانشگاه هاروارد راه چاره را در رباتیک نرم می بینند که روزی بتواند عضلات این بیماران را که خودشان قادر به انجام حرکت نیستند، بکشد و منقبض کند.
بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک(Amyotrophic lateral sclerosis) (یا ALS که به آن بیماری لو گهریگ(Lou Gehrig's Disease) هم گفته می شود، یک بیماری نورون های حرکتی است که باعث تخریب پیش رونده و غیرقابل ترمیم در دستگاه عصبی مرکزی(مغز و نخاع) و دستگاه عصبی محیطی می شود.
اسکلروز جانبی آمیوتروفیک شایع ترین بیماری نورون های حرکتی است، ازاین رو این بیماری هم علائم نورون محرکه فوقانی و هم نشانه های نورون محرکه تحتانی بوجود می آورد. در واقع در ALS نشانه های فلج مرکزی و محیطی همزمان ایجاد می شود.
این بیماری منجر به از دست رفتن تدریجی عملکرد عضلات، بخصوص عضلات مخطط می گردد و با تضعیف ماهیچه ها به تدریج فرد به فلج عمومی مبتلا می شود، به صورتی که توانایی هرگونه حرکتی از شخص سلب خواهد شد. معمولا مبتلایان به این بیماری مدت زمان زیادی زنده نمی مانند.
بیماری ام اس یا تصلب مختلف سلول های عصبی که با نام اختصاریِ MS شناخته می شود، یک بیماری التهابی است که در آن غلاف های میلین سلول های عصبی در مغز و نخاع صدمه می بینند. این صدمه دیدگی می تواند در توانایی بخش هایی از سیستم عصبی که مسئول هدایت هستند، اختلال ایجاد نماید و سبب به وجود آمدن علایم و نشانه های زیاد جسمانی شود.
ام اس به چند شکل ظاهر می شود، علایم جدید آن یا به صورت عود مرحله ای(به شکل برگشتی) یا در طول زمان(به شکل متناوب) اتفاق می افتد. امکان دارد مدتی نشانه بیماری به کلی از بین برود، اما با این وجود مشکلات عصبیِ دائمی بخصوص با پیشرفت بیماری در مراحلِ بعدی به طورِ مداوم اتفاق می افتد.
باآنکه علت دقیق این بیماری مشخص نمی باشد، اما مکانیزم اصلیِ برای آن صدمه زدن به وسیله سیستم ایمنی بدن یا اختلال در سلول های تولیدکننده غلاف میلین است.
معمولا ام اس بر مبنای نشانه ها و علایم و نتایج آزمایش های پزشکی تشخیص داده می شود. درمان های موجود به منظور بهبود عملکرد بدن بعد از هر حمله و پیشگیری از حملات جدید صورت می گیرد. امید به زندگی در افراد دارای ام اس ۵ تا ۱۰ سال کمتر از دیگران است.
حالا مهندسان دانشگاه هاروارد یک سامانه تحریک مکانیکی جدید را روی موش ها آزمایش کرده اند که با موفقیت از آتروفی عضلانی جلوگیری می کند یا به بهبود موش ها کمک می نماید.
این تیم این دستگاه رباتیک نرم خویش را روی اندام عقبی موش کاشت که حدود دو هفته آنرا در یک محفظه گچی بی حرکت نگه داشتند. در حالیکه عضلات بی حرکت گروه کنترل همانطور که بنظر می رسید تحلیل رفتند، ماهیچه هایی که به صورت فعال با این دستگاه تحریک شده بودند، تخریب کمتری را نشان دادند.
پژوهشگران اعتقاد دارند که دستگاه آنها در نهایت می تواند منجر به توسعه ایمپلنت هایی شود که به انسان در جلوگیری یا کاهش آتروفی عضلانی کمک نماید.
این دستگاه کار خویش را با القای فشار مکانیکی کوچک انجام می دهد که منعکس کننده تحریک طبیعی در طول ورزش کردن است. علاوه بر این، در حالیکه از آتروفی جلوگیری می کند، منجر به التهاب یا صدمه بافتی شدید هم نمی شود.
دیوید مونی، نویسنده ارشد این مطالعه و مهندس موسسه Wyss در هاروارد اظهار داشت: احتمال زیادی وجود دارد که نگاههای رباتیک نرم متمایز با اثرات منحصر به فردشان بر بافت عضلانی بتوانند راه های درمانی مکانیکی را به روی ما باز کنند.
این سامانه ضد آتروفی که مگنتا(MAGENTA) نام گرفته است، در واقع مخفف عبارت "چسب بافت ژل-الاستومر-نیتینول فعال مکانیکی" است و شامل یک فنر مهندسی شده از نیتینول و یک آلیاژ حافظه دار(SMA) است که می تواند به سرعت در هنگام گرم شدن فعال شود. پژوهشگران این فنر را با یک واحد ریزپردازنده سیمی کنترل می کنند که فرکانس و مدت انقباض ها و کشش های عضلانی را تعیین می کند.
به آلیاژهایی که در یک چرخه تنشی یا چرخه حرارتی به شکل اولیه تعریف شده خود باز می گردند، آلیاژهای حافظه دار(shape memory alloys) یا SMA می گویند. آلیاژهای حافظه دار دارای توانایی تغییر ساختار کریستالوگرافی خود در پاسخ به یک محرک، در چارچوب تنش یا حرارت هستند. این تغییر در ساختار به این مفهوم است که ماده ای که دارای یک شکل خاص در دما و سطح تنشی معین است، با تغییر دما و سطح تنش، شکل متناظر با آن تغییرات را خواهد داشت.
این سامانه همینطور شامل یک ماتریس الاستومری است که بدنه دستگاه را تشکیل می دهد و برای SMA گرم شده عایق مهیا می کند. علاوه بر این، لایه ای از "چسب سخت" مگنتا را با محور حرکتی طبیعی ماهیچه ها در یک راستا نگه می دارد و در عین حال تحریک را به عمق بافت عضلانی منتقل می کند.
دکتر سونگمین نام، نویسنده مسئول این مطالعه و پژوهشگر در موسسه Wyss اظهار داشت: در حالیکه ماهیچه های به صورت کلی تحریک نشده یا کم تحریک شده با این دستگاه در طول این دوره به صورت قابل توجهی تحلیل رفتند، ماهیچه هایی که به صورت فعال تحریک شده بودند، کاهش چشم گیر تحلیل عضلانی را نشان دادند.
وی ادامه داد: رویکرد ما همینطور می تواند بازیابی توده عضلانی را که قبلاً طی یک دوره سه هفته ای بی حرکتی از دست رفته بودند، احیا کند و سبب فعال شدن مسیرهای مکانیکی انتقال بیوشیمیایی اصلی شود که باعث سنتز پروتئین و رشد عضلانی می شوند.
این گروه پژوهشی همینطور با استفاده از نور لیزر به جای سیم کشی الکتریکی، یک نسخه بی سیم را برای فعال کردن فنر SMA آزمایش کردند. باآنکه این رویکرد به علت جذب مقداری از نور لیزر توسط بافت چربی اثربخشی کمتری را نشان داد، اما پژوهشگران معتقدند که این رویکرد هنوز پتانسیل دارد و پژوهش های بیشتری می طلبد.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب