ضربان ساز کوچک قلب به میزان یک دانه برنج که در بدن نوزادان حل می گردد - مجله پیامکی

این دستگاه مینیاتوری به طور ویژه برای قلب های آسیب پذیر نوزادانی طراحی شده که با نقایص مادرزادی قلب به جهان می آیند. قلب نوزاد در روزهای اول تولد تقریباً به مقدار یک گردوست، و اغلب ابزارهای درمانی موجود یا زیادی بزرگ اند یا به جراحی های سنگین احتیاج دارند که برای بدن نحیف نوزاد، بیش از حد خطرناک است.

ضربان ساز نو، بدون احتیاج به جراحی های باز، با روش هایی غیرتهاجمی در قلب نوزاد جای می گیرد و پس از انتها دوره احتیاج، به آرامی در بدن تجزیه می گردد؛ بدون آن که احتیاجی به برداشتن یا خارج سازی باشد. این فناوری می تواند به معنای واقعی کلمه، نجات بخش نسل نوی از نوزادان باشد.

چگونه یک ضربان ساز نوری بدن نوزاد را راهنمایی می نماید؟

فناوری به کاررفته در این ضربان ساز فوق پیشرفته تشکیل شده از یک قطعه خارجی و یک ماژول کاشتنی است. یک تکه پوشیدنی انعطاف پذیر (Wearable Chest Patch) روی قفسه سینه نوزاد قرار می گیرد. این قطعه، عملکرد ضربان قلب را به صورت لحظه به لحظه رصد می نماید و اگر بی نظمی یا توقفی در ریتم قلبی مشاهده کند، نوری از آن می تابد.

این نور که از بافت های بدن، استخوان جناغ و عضلات عبور می نماید، مستقیماً به ضربان سازی که داخل بدن قرار گرفته می رسد. ضربان ساز با دریافت این نور، آغاز به ارسال پالس های الکتریکی بسیار دقیق به بافت قلب می نماید تا ریتم طبیعی قلب را بازگرداند.

و مهم تر از همه: پس از انتها مأموریتش، این دستگاه هیچ اثری از خود به جا نمی گذارد، چراکه به صورت کامل در بدن حل می گردد.

پاسخی به یک احتیاج قدیمی اما حیاتی

پژوهش های پیشین نشان داده بود که پس از بسیاری از جراحی های قلب، به ویژه در نوزادان، احتیاج فوری به ضربان سازهای موقتی وجود دارد تا قلب بتواند ریتم درست را پیدا کند. اما ضربان سازهای رایج، معمولاً سیم هایی دارند که از داخل قفسه سینه بیرون می زنند و به یک واحد بیرونی متصل می شوند.

این سیم ها، علاوه بر درد و محدودیت حرکتی، خطرات جدی دارند. زمانی که پزشک بخواهد ضربان ساز را از بدن خارج کند، ممکن است سیم در بافت قلب گیر نموده باشد یا در بافت اسکار (Scar Tissue) فرو رفته باشد. بیرون کشیدن آن می تواند منجر به پارگی، خونریزی یا حتی مرگ گردد.

یکی از شناخته شده ترین قربانیان این مسئله، فضانورد نامدار نیل آرمسترانگ (Neil Armstrong) بود. او پس از جراحی قلب، به یک ضربان ساز موقتی متصل شد و زمانی که پزشکان سیم آن را بیرون کشیدند، دچار خونریزی داخلی شد که درنهایت منجر به مرگش شد.

چگونه ضربان ساز کوچک تر شد؟ راز فناوری نور و انرژی زیستی

پژوهش گران جان راجرز (John A. Rogers) و ایگور اِفی موف (Igor Efimov) برای ساخت این ضربان ساز کوچک، از تجربه پروژه قبلی شان بهره بردند که در آن یک ضربان ساز زیست تجزیه پذیر بدون سیم طراحی نموده بودند. اما آن نمونه هنوز به مقدار یک سکه بود و برای نوزادان بیش ازحد بزرگ به حساب می آمد.

چالش اصلی این بود: چطور ضربان سازی بسازیم که هم کوچک تر باشد، هم بی سیم، هم بی احتیاج به باتری حجیم، و هم قابلیت حل شدن در بدن را داشته باشد؟

پاسخ، در نور و شیمی بدن نهفته بود. آن ها از یک مکانیزم مبتنی بر نور استفاده کردند: یک سوییچ نوری بسیار کوچک که با تابش نور از بیرون بدن فعال می گردد. برای تأمین انرژی نیز، به جای باتری های رایج، از یک طراحی باتری گونه استفاده کردند که با استفاده از مایعات زیستی بدن (Biofluids) مانند یک مدار الکتریکی طبیعی عمل می نماید و بدن انسان، با تمام پیچیدگی اش، خودش به یک منبع انرژی تبدیل شد.

آینده ای که شاید نزدیک تر از تصور ماست

این اختراع شاید فقط یک ضربان ساز موقت برای نوزادان به نظر برسد، اما چشم اندازش بسیار وسیع تر است. این مدل طراحی می تواند الگویی برای صدها نوع ابزار پزشکی آینده باشد: ابزارهایی که به جراحی احتیاجی ندارند، سیم و باتری نمی خواهند، و پس از انتها کارشان، در بدن حل می شوند و احتیاجی به استخراج ندارند.

این ضربان ساز کوچک، نماینده نسلی از پزشکی هوشمند، مهربان و سازگار با بدن است. پژوهشگران امیدوارند این فناوری به زودی در بیمارستان ها مورد استفاده قرار گیرد، نه فقط برای نوزادان، بلکه حتی برای بزرگسالانی که احتیاج به مداخلات موقتی قلبی دارند.

و شاید روزی برسد که پزشکی دیگر احتیاجی به درمان تهاجمی نداشته باشد؛ بلکه همان گونه که بدن می تپد، درمان نیز با او هماهنگ و هم نفس گردد.

منبع: discovermagazine