Vyráběli jste někdy jako děti z papíru lodě, rakety, jeřáby atd.? Je to něco, co mnoho z nás rádo dělá. Toto úžasné japonské umění skládání papíru se nazývá „origami“. Možná vás ale překvapí, že toto velmi jednoduché a krásné umění se nyní používá k dosažení významných průlomů v medicíně a k záchraně lidských životů. Dnes si povíme o tomto úžasném spojení.
Jak tedy toto umění origami pomáhá medicíně?
Jednoduše řečeno, základní myšlenkou origami je umět složit něco velkého do velmi malé velikosti a pak to v případě potřeby znovu zvětšit. Představte si, že hledáte způsob, jak to najít
Lékaři a inženýři se na tento koncept podívali a pomysleli si: „Nemohli bychom místo velkého řezu v těle během operace vyrobit zařízení, které by se dalo do těla zavést malým otvorem? Pak by se uvnitř těla dalo zvětšit na požadovanou velikost a po dokončení operace znovu rozdrtit a vyjmout?“
Tato myšlenka vydláždila cestu pro dnešní minimálně invazivní chirurgii neboli „ laparoskopickou chirurgii “. Tato metoda umožnila pacientům rychle se zotavit, s menší bolestí a bez větších jizev .
Úžasné lékařské pomůcky vyrobené pomocí origami
Pojďme se podívat na některá zařízení, která již byla s využitím této technologie vyrobena, nebo jsou ve fázi výzkumu. Některá z nich vypadají, jako by vystoupila ze sci-fi filmu.
| Typ zařízení | Co to dělá | Origami spojení |
|---|---|---|
| Srdeční stent | Když se cévy v srdci ucpou, slouží k jejich udržení v průchodnosti. | Stent o velikosti asi 30 milimetrů se složí do malé velikosti, asi 7-9 milimetrů, protáhne se žílou a poté se na požadovaném místě roztáhne. |
| Oriceps | Toto jsou malé pinzety používané v chirurgii. Používají se například k držení a řezání tkáně. | Je to jako „háček“ vyrobený z papíru. Po zasunutí do těla malým otvorem lze tyto kleště aktivovat zevnitř. |
| Zařízení, která ničí rakovinné buňky | Používá se k léčbě rakovinných nádorů v žaludku. Při této metodě se k ničení rakovinných buněk používá elektrický proud (radiofrekvenční ablace). | Špička nástroje, která má mnoho drobných hrotů, se při zavádění endoskopem mírně ohne. Uvnitř nádoru se rozvine do trojrozměrného tvaru, jako páv ukazující svá peří. |
| DNA origami (DNA nanotechnologie) | Probíhá výzkum zaměřený na cílené působení léků pouze na rakovinné buňky a na jejich využití pro účely, jako je bioimaging, který se používá k získávání obrazů těla. | Molekuly lidské DNA se používají jako nitě, „zkroucené“ do 3D tvarů. Ty dokáží „zachytit“ molekulu léku a doručit ji do správné buňky. |
Jaké jsou zvláštní výhody této metody?
Lékařské pomůcky založené na origami mají oproti konvenčním zařízením několik výhod.
- Minimálně invazivní: Jak již bylo zmíněno, operaci lze provést malým řezem namísto velkého. To má za následek kratší dobu rekonvalescence, menší bolest a méně jizev.
- Jednoduchý design: Tato zařízení mají méně pohyblivých částí, čepů a kloubů , takže je méně míst pro hromadění bakterií a riziko infekce je sníženo.
- Snížené výrobní náklady: Díky menšímu počtu dílů mohou být náklady na jejich výrobu relativně nízké.
- Bezpečnost: Pomocí origami lze vyrobit i chirurgické sáčky. Poté na sterilním povrchuLze jej natáhnout, aby se nedostal do kontaktu s nesterilními povrchy, které by mohly obsahovat choroboplodné zárodky .
Představte si, že kdybyste mohli operaci provést malým řezem místo velkého, o kolik méně dní byste museli zůstat v nemocnici? O kolik rychleji byste se mohli vrátit ke svému normálnímu životu?
Takže v tom nejsou žádné výzvy?
Výzvy skutečně existují. Toto jsou dvě největší výzvy.
1. Výběr správného materiálu: Origami se vyrábí z papíru. Implantabilní zařízení však z papíru vyrobeno být nemůže. Musí být vyrobeno ze speciálních materiálů, které jsou kompatibilní s tělem a nezpůsobují nežádoucí reakce (biokompatibilní materiály).
2. Aktivace: Jak se zařízení po zavedení do těla rozloží na požadovaném místě? Některá zařízení jsou navržena tak, aby se automaticky rozložila po dosažení tělesné teploty. Jiná jsou aktivována elektřinou nebo malým motorem. To je třeba dělat velmi opatrně.
Jaká bude budoucnost?
Univerzity a výzkumné ústavy po celém světě v současné době zkoumají potenciál origami pro lékařské aplikace. Například probíhá výzkum výroby skládatelného, tenkého listu papíru, který by mohl být použit k dodávání protirakovinných léků do těla, nebo vytvoření stentu o velikosti pouhých 0,5 milimetru k léčbě glaukomu .
Mnoho z těchto technologií je stále ve fázi výzkumu, protože hledání financování, výrobce a získání schválení FDA pro přechod z laboratoře do bodu, kdy je lze používat v nemocnicích, trvá roky.
Ale co je nejdůležitější, toto jednoduché umění skládání papíru změnilo pohled lékařských inženýrů na svět. Je to dokonalý příklad neomezených možností, kterých lze dosáhnout spojením umění a vědy.
Vzkaz k odnesení domů
- Origami není jen krásné umění skládání papíru, ale také silný inženýrský koncept.
- Myšlenka, že něco velkého lze složit do malé velikosti a poté znovu zvětšit, se ukázala jako velmi užitečná při výrobě zdravotnických prostředků.
- Tato technologie může učinit operace bezpečnějšími, méně bolestivými a urychlit hojení.
- Toto je ukázkový příklad toho, jak když se umění a věda spojí, mohou dokázat úžasné věci a zachránit lidské životy.
- Přestože se tato technologie stále vyvíjí, přinesla velkou naději do budoucnosti medicíny.
💬 Comments (0)
Dosud nebyly vloženy žádné komentáře. Poprvé sem přidejte svůj komentář.
Přidejte svůj komentář