کاربرد «میکرو روبات»‌ها در پزشکی – چگونه تخیل «آسیموف» جان می‌گیرد

5

تابستان گرم سال ۶۳، یکی از کتاب‌های علمی تخیلی از ایزاک آسیموف می‌خواندم: سفر معجزه‌آسا!

سفر معجزه‌آسا - آسیموف

داستانش را باید همه شما بدانید:

«دانشمند برجسته‌ای که به یکی از بزرگ‌ترین اکتشافات علمی جهان نایل آمده است، قبل از آنکه موفق به تشریح جزئیات اکتشافات خود شود، در جریان توطئه‌ای در یک سانحه اتومبیل، دچار عارضه مغزی می‌شود.

نجات جان این دانشمند معروف، برای بشریت واجد اهمیت حیاتی است. اما این امر میسر نیست، زیر عمل جراحی مغز از طریق شیوه‌هالی معمولی، احتمالا عوارضی بر جای خواهد گذاشت که به از بین رفتن حافظه وی منتهی خواهد شد.

سفارش طراحی سایت در کارلنسر با قیمت توافقی
لیزر هموروئید درمان بواسیر در کلینیک تخصصی هموروئید تهران

تنها یک راه وجود دارد و آن این است که یک زیردریایی اتمی، هماره تیم کوچک جراحی، در مقیاس یک باکتری کوچک‌ شده و به بدن او تزریق شوند تا از این طریق جریان خون به مغز راه یافته و لخته خون را از درون به وسیله اشعه لیزر منهدم کنند، ولی …»

سفر معجزه‌آسا - آسیموف

خب! این خلاصه داستان بود که در پشت کتابی که نشر ونداد در آن زمان به مبلغ ۴۰۰ ریال منتشر کرده بود، آورده بود و خواندنش من را مشتاق کرد که از پدرم بخواهم، کتاب را برایم بخرد!

کتاب اصلی با عنوان Fantastic Voyage در سال ۱۹۶۶ نوشته شده بود و بد نیست بدانید که با اینکه فیلم سفر معجره‌آسا، شش ماه پس از انتشار کتاب، به نمایش درآمد، اما این فیلم اقتباسی از اثر آسیموف نبود، بلکه برعکس این آسیموف بود که کتابش را با استفاده از ایده فیلمنامه نوشته بود و در کتابش تعدادی از ایرادهای منطقی فیلم را برطرف کرده بود.

Fantastic Voyage movie


اما جالب است بدانید که افراد زیادی مدتی است روی این آرزو و تخیل کار می‌کنند، البته نه از طریق کوچک کردن زیردریایی‌ها، بلکه با تلاش برای درست کردن روبات‌های بسیار کوچک.

عصر امروز، مطلب جالبی خواندم که در همین مورد بود:

بیماری‌های عروق کرونری (رگ‌های خونرسان قلب)، یکی از مهمترین دلایل مرگ و میر انسان‌های در دنیا هستند.

درمان‌های مداخله‌ای رایج، مستلزم بهره‌گیری از کاتترهایی هستند که باید وارد رگ‌ها بشوند، این به همین خاطر با محدودیت‌هایی روبرو است. به همین خاطر مدتی است که پژوهشگران در حال کار روی روبات‌های کوچک یا میکروروبات‌هایی هستند که بشود آنها را با نیروی یک میدان مغناظیسی خارجی در طول رگ‌ها حرکت داد و به مقصد، که جای تنگی رگ باشد رساند تا کار مورد نظر را که عبارت از برطرف کردن تنگی باشد، انجام داد. برای برطرف کردن تنگی می‌توان هم مته‌های مینیاتوری روی این روبات‌ها جاسازی کرد و هم می‌توان کاری کرد که روبات‌ها بعد از رسیدن به محل مورد نظر داروهای حل‌کننده لخته را در موضع، رها کنند. این میکروروبات‌ها را می‌توان در عروق خیلی تنگ یا کلاف‌های عروقی پیچیده حرکت داد.

Micro-robots in Blood Stream

تا به حال گام‌های عملی‌ای در جهت رسیدن به این هدف جاه‌طلبانه برداشته شده است. مثلا در یک مورد محققان توانسته‌اند یک آهنربای سیلندری ویژه را با نیروی مغناطیسی خارجی و تحت راهنمایی فلوروسکوپی به مغز یک سگ برسانند. یا در مورد دیگر پژوهشگران موفق شده‌اند به یک ماشین کوچک فنری‌شکل را که در روغن سیلیکون غوطه‌ور بود، حرکات مته‌ای القا کنند.

اما همه تحقیقات و آزمایشاتی که تا به حال انجام شده بودند، از یک نکته غافل بودند: خون در بدن انسان با طپش‌های قلب به حرکت درمی‌آید و سرعت جریان خون و فشارش با هر طپش زیاد و سپس به صورت تدریجی کم می‌شود. به عبارت دیگر ما با یک لوله که در آن مایعی با سرعتی یکنواخت در حال حرکت باشد، سر و کار نداریم و خون در درون رگ‌ها به صورت ضربانی جریان می‌یابد، بنابراین میکروروباتی که هم در این جریان سیال ضربانی در حال حرکت است، باید بتواند خود را با این مسئله هماهنگ کند. برای این کار جریان مغاظیسی خارجی باید بتواند به صورت هماهنگ، در سیم‌پیچی‌ها میکروروبات، ولتاژ متناسب برای حرکت را القا کند.

به تازگی JOURNAL OF APPLIED PHYSICS، در شماره ژانویه سال ۲۰۱۱ خود در مقاله جالبی که توسط پژوهشگران دپارتمان مهندسی مکانیک دانشگاه Hanyang و Chonnam کره جنوبی فرستاده شده است، به همین مسئله پرداخته است و روشی برای رفع این مشکل پیشنهاد کرده است.

خواندن متن کامل این مقاله را به همه علاقه‌مندان توصیه می‌کنم. (فایل PDF)

اما کاربردهای میکروروبات‌ها در پزشکی مسلما فراتر از چیزی هستند که در این مقاله به آنها اشاره شده است. در شکل زیر انواع این کاربردهای خلاصه شده است، کاربردهای مثل نشان‌دار کردن اعضای بدن، انتقال دارو به عضو و بافت هدف، کاربرد به عنوان حسگر، برطرف کردن انسداد، نصب استنت، ایجاد داربست‌هایی روی ابفت‌های هدف، بیوپسی (تکه‌برداری)، Ablation در قلب، براکی‌تراپی و …

Micro-robots in medicine

   

پستهای اخیر

چگونه در اندروید و آیفون تماس‌های مزاحم را مسدود کنیم؟

براساس یافته‌های شرکت The Harris Poll (از طریق Statista)، کلاه‌برداری‌های تلفنی در سال ۲۰۲۰ نزدیک به ۱۹.۷ میلیارد دلار ضرر زدند. برخی گزارش‌های دیگر هم نشان می‌دهد تا کنون نزدیک به ۲۲ میلیارد ربات تلفن مزاحم در سال ۲۰۲۱ برای کشور ایالات…

این بتن خودترمیم با برهم‌کنش گاز دی‌اکسیدکربن، در ۲۴ ساعت ترک‌های خود را پر می‌کند

در بتن می‌توان ردپای زیادی از کربن یافت. فناوری‌های زیادی به خدمت گرفته می‌شوند تا کارایی بتن را تقویت کرده و باعث دوام بیشتر آن شوند تا به طور غیرمستقیم فواید زیادی برای محیط زیست داشته باشد. یکی از این فناوری‌ها که در سال‌های اخیر مورد…

و حالا دیگر دوربین‌ساز مشهور و باسابقه -لایکا – هم گوشی موبایل اختصاصی خود را رونمایی کرده

لایکا، این شرکت آلمانی کهنه‌کار به سبب صنایع پیشرفته اپتیک و ساختن دوربین‌ها و لنزهای باکیفیت مشهور عام و خاص است. اما این شرکت سرانجام به صرافت ساخت یک گوشی موبایل هوشمند پرچم‌دار افتاده است. این گوشی موبایل Leitz Phone 1 نام دارد.…

اگر معماری داخلی خانه‌های نشان داده شده در انیمه‌های استودیو جیبلی، در دنیای واقعی ساخته می‌شدند…

دنیایی که استودیو جیبلی (Ghibli) در انیمه‌هاش به کودکان و آدم بزرگ‌ها نشان می‌دهد، جادویی، بی‌همانند و شگفت‌انگیز هستند. حتی روتین‌ترین جاهای نشان داده شده در این انیمه‌ها، زیبایی و نکات ظریفی در خود دارند. حالا تصور کنید که در بخش…

اگر می‌خواهید بدانید که آدم‌هایی با این مشکلات پزشکی، چگونه می‌بینند، عکس‌های تهیه شده توسط این…

همیشه دشوار است که ما خودمان را جای دیگران بگذاریم. این در مورد مشکلات پزشکی و بیماری‌ها هم صدق می‌کند. یعنی ما خیلی بعید است که بتوانیم درد و رنج ناشی از یک بیماری را تصور کنیم، مگر اینکه روزی خودمان به آن مبتلا شده باشیم. چند وقت پیش…

نسخه ویژه‌ ۷۰ سالگی تویوتا لندکروز پرادو : زیبا، کارا و با استایل نوستالژیک

غول خودروسازی ژاپن می‌خواهد تولد ۷۰ سالگی لندکروز پرادو خود را جشن بگیرد و غافلگیر یبزرگ این مراسم، رونمایی نسخه ویژه‌ای از این خودروی شاسی‌بلند محبوب و معروف است. هفتاد سال پیش، تویوتا براساس فلسفه ساخت یک شاسی بلند شهری و کوچک‌تر نسبت…
5 نظرات
  1. سعید می گوید

    یکی همین فیلم و یک کارتون هم (فکر کنم مربوط به ترنسفورمرز) رو ویدئو دیدم. یادش بخیر٬ چندین دفعه کارتون رو دیده بودم:)

  2. میر توحید رضوی می گوید

    “Imagination is more important than knowledge. For knowledge is limited to all we now know and understand, while imagination embraces the entire world, and all there ever will be to know and understand.”
    Albert Einstein
    «تخیل مهمتر از دانش است.علم محدود است اما تخیل دنیا را دربر می‌گیرد.»

  3. اردلان می گوید

    یادش بخیر فیلمش یادمه
    خیلی باحال بود

  4. کاوه می گوید

    کتاب قشنگی بود و من توی دوران کودکی با اینکه قسمت زیادی از مطالب کتاب واسم غیر قابل فهم بود اونو خوندم و تا مدتها توی خیالم به امکان کوچک کردن وسایل فکر میکردم. چه دوران قشنگی بود. اخبار علمی فرهنگی هنری ، مجله دانشمند و دانستنیها، واسم مهمترین منبع کسب اخبار و اطلاعات مربوط به فناوری بود.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.