درمان آتروفی عضلات با نرم ربات

به گزارش گروه دانش و فناوری اقتصاد ۱۰۰ و به نقل از خبرگزاری مهر گاهی اوقات پس از جراحت های سنگین آتروفی عضلات اجتناب ناپذیر است. افزایش سن یا بیماری هایی مانند ALS و MS نیز در این امر تاثیرگذار است. با این وجود محققان هاروارد امیدوارند در آینده نرم ربات ها بتوانند ماهیچه های بیماران ناتوان از حرکت را کشیده و جمع کنند.

آنها یک سیستم تحریک مکانیکی جدید را روی موش ها آزمایش کردند که به طور موفقیت آمیز از آتروفی عضلات جلوگیری می کند یا در فرایند بهبود از آن به بیمار کمک می کند. در این پژوهش محققان یک دستگاه نرم رباتیک روی اندام عقبی کاشتند که حدود دو هفته آن را در یک محفظه مشابه قالب گچی بی‌حرکت نگه داشت.

در گروه کنترل، عضلاتی که درمان نشدند، طبق پیش بینی تحلیل رفتند اما در گروهی که ماهیچه های آنها به طور مرتب تحریک شده بود، میزان تحلیل ماهیچه کمتر بود. محققان معتقدند سیستم آنها در نهایت منجر به کاشت نرم ربات ها در بدن افراد مبتلا به آتروفی عضلات و کمک به آنها می شود.

این ابزار با اتکا به القای فشار مکانیکی کوچک ماهیچه ای عمل می کند که در حقیقت منعکس کننده تحریک طبیعی عضلات است. نرم ربات مذکور علاوه بر کاهش آتروفی، هیچ التهاب بافت یا آسیب شدیدی در بدن ایجاد نمی کند.

دیوید مونی مولف ارشد این پژوهش می گوید: احتمال زیادی وجود دارد که رویکردهای متمایز نرم رباتیک با تاثیرات منحصربه فردشان بر بافت عضلانی، درمان های مکانیکی خاصی برای بیماری ها یا جراحت ایجاد کنند.

سیستم آنتی آتروفی که MAGENTA نام گرفته شامل یک فنر مهندسی شده از جنس نیتنل ( ترکیبی از نیکل و تیتانیم) است که در حقیقت یک آلیاژ حافظه دار (SMA) به حساب می آید که به سرعت هنگام گرم شدن فعال می شود. این فنر را با یک میکروپردازشگر کنترل می شود که فرکانس و مدت زمان انقباض و کشش ماهیچه را تعیین می کند.

همچنین این سیستم شامل یک ماتریکس الاستومر است که بدنه دستگاه را شکل می دهد و عایقی برای SMA داغ است. علاوه بر آن یک لایه چسب صخت MAGENTA را با محور حرکات ماهیچه همخوان نگه می دارد و از سوی دیگر تحریک عمیق به بافت ماهیچه را منتقل می کند.

به گفته سانگمین نام یکی دیگر از مولفان این پژوهش روش مذکور می تواند به احیای حجم ماهیچه که به دلیل ۳ هفته عدم تحرک ایجاد شده نیز کمک کند.

محققان همچنین یک نسخه بی سیم از این ابزار را آزمایش کردند که با استفاده از نور لیزر به جای سیم کشی های برقی برای فعال سازی فنرSMA به کار می رود. هرچند این روش نشان داد بافت چربی بخشی از نور لیزر را جذب می کند و تاثیرگذاری دستگاه را کاهش می دهد، اما محققان معتقدند این تحقیق را می توان در آینده ادامه داد.