تحول در دنیای ایمپلنت‌های پزشکی

محققان دانشگاه وندربیلت موفق به طراحی مدار نانویی شدند که در دمای بدن کار می‌کند و در اتاق تخریب می‌شود.

کد خبر: ۱۶۴۵۲۷

تاریخ: ۲۰ تير ۱۳۹۶ - ۱۶:۳۳

به گزارش ایران اکونومیست  به نقل از گیزمگ، پروفسور "لئون بلان"(Leon Bellan) محقق دانشگاه "وندربیلت"(Vanderbilt) آمریکا موفق شد با استفاده از "پلیمرهای قابل چرخش" مدارهای الکتریکی طراحی کند که باید در دمای بالای 32 درجه سانتی‌گراد نگه داشته شوند و در غیر این صورت در آب حل شده و نابود می‌شوند.

استفاده از مدارهای خودتخریب‌گر در دنیای الکترونیک امروز رو به گسترش است. این مدارها نه تنها برای مصارف نظامی مناسب هستند بلکه برای پزشکانی که قصد دارند ایمپلنت‌هایی بسازند که بتوانند پس از انجام دادن وظیفه شان خودبخود نابود شوند نیز می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

نسل حاضر این مواد در حال حاضر به گونه‌ای طراحی می‌شوند که در شرایط عادی کار کنند و در صورت قرار گرفتن در معرض عوامل خارجی همانند نور، آب و یا اسید نابود شوند.

حال محققان دانشگاه وندربیلت در جهت مخالف این موضوع حرکت کرده‌اند و مدارهایی تولید کرده‌اند که در شرایط خاصی باقی می‌ماند و در شرایط عادی نابود می‌شود.

در این مدار نانوسیم‌های نقره که در یک ساختار پلیمری تعبیه شده، می‌توانند در دمای بدن باقی بمانند اما در دمای اتاق و دماهای پایین‌تر از دمای بدن نابود می‌شود.

بلان در توضیح نحوه کارکرد این مدار نانویی ویژه گفت: فرض کنید ما بخواهیم یک کد RFID وایرلس طراحی کنیم و اطلاعات مربوط به یک شخص را در  این مدار ذخیره کنیم و در بدن وی قرار دهیم و بخواهیم در زمان مشخصی که برای مثال کد مورد نظر یا بسته داده همراه با آن از بین رفت این مدار در بدن فرد نیز نابود شود. در این زمان مدارهای خودتخریب‌گر می‌توانند کار را برای ما انجام دهند.

وی افزود: کارکرد دیگر این مدارها در ایمپلنت‌های پزشکی است که می‌توان آنها را پس از پایان ماموریت‌شان با سرد کردن پوست به راحتی از بین برد.

فناوری مورد استفاده قرار گرفته بوسیله پروفسور بلان شامل نوعی پلیمر خاص و دستگاه تولید پشمک چوبی است که می‌تواند شبکه‌ای از نانوذرات هم‌اندازه و مشابه ایجاد کند که پیچیدگی و قطر آنها همانند مویرگ‌های بدن است.

این مواد می‌توانند به صورت آرایه‌ای از نانوذرات در کنار هم قرار بگیرند و به‌ عنوان مویرگ مصنوعی ناقل خون و مواد مورد نظر در بدن نیز مورد استفاده قرار بگیرند.

تا به حال بلان از این اختراع خود برای ایجاد یک مدار لامپ ال.ای.دی استفاده کرده است که در زمانی که در ظرف قرار داده شده و حرارت زیر آن روشن است کار می‌کند و با قطع شدن حرارت و سرد شدن آب کم‌کم نابود می‌شود.

حال محققان قصد دارند از مواد نیمه‌رسانا در این مدارها استفاده کنند تا بتوانند با استفاده از آنها ترانزیستور بسازند تا کاربر بتواند به صورت بی‌سیم با آن کار کند.

محققان امیدوارند بتوانند از عوامل دیگری غیر از دما نیز برای تاثیرگذاری بر روی عملکرد این مدارها استفاده کنند تا دامنه استفاده از آنها گسترش بیشتری پیدا کند.

نتایج این تحقیق در ژورنال علمی ACS Applied Materials & Interfaces منتسر شده است.