Kas sa meisterdasid lapsena paberist paate, rakette, kraanasid jne? See on midagi, mida paljud meist on nautinud. Seda imelist Jaapani paberi voltimise kunsti nimetatakse origamiks. Kuid võid olla üllatunud, kui saad teada, et seda väga lihtsat ja kaunist kunsti kasutatakse nüüd meditsiinis suurte läbimurrete tegemiseks ja inimelude päästmiseks. Täna räägime sellest hämmastavast seosest.
Kuidas see origami kunst meditsiini aitab?
Lihtsamalt öeldes on origami põhiidee see , et midagi suurt saab väga väikeseks voltida ja seejärel vajadusel uuesti suuremaks teha. Kujutage ette, et otsite viisi, kuidas leida...
Arstid ja insenerid uurisid seda kontseptsiooni ja mõtlesid: "Kas me ei saaks operatsiooni ajal kehasse suure sisselõike tegemise asemel luua seadet, mille saaks kehasse sisestada pisikese augu kaudu? Seejärel saaks seda keha sees vajaliku suuruseni suurendada ja siis uuesti purustada ning pärast töö lõpetamist välja võtta?"
See idee sillutas teed tänapäeva minimaalselt invasiivsele kirurgiale ehk " laparoskoopilisele kirurgiale ". See meetod on võimaldanud patsientidel kiiremini, väiksema valuga ja ilma suuremate armideta taastuda.
Hämmastavad meditsiiniseadmed, mis on valmistatud origami abil
Vaatame mõningaid seadmeid, mis on selle tehnoloogia abil juba ehitatud või on uurimisjärgus. Mõned neist näevad välja nagu oleksid pärit ulmefilmist.
| Seadme tüüp | Mida see teeb | Origami ühendus |
|---|---|---|
| Südame stent | Kui südame veresooned ummistuvad, kasutatakse neid nende avatuna hoidmiseks. | Umbes 30 millimeetri suurune stent volditakse väikeseks, umbes 7-9 millimeetri suuruseks tükiks, viiakse läbi veeni ja seejärel pikendatakse soovitud kohta. |
| Oritseps | See on väike kirurgias kasutatav tangide paar. Neid kasutatakse näiteks kudede hoidmiseks ja lõikamiseks. | See on nagu paberist "konks". Pärast väikese augu kaudu kehasse sisestamist saab tangid sisemiselt aktiveerida. |
| Seadmed, mis hävitavad vähirakke | Seda kasutatakse mao vähkkasvajate raviks. See meetod kasutab vähirakkude hävitamiseks elektrivoolu (raadiosageduslikku ablatsiooni). | Instrumendi ots, millel on palju pisikesi ogasid, painutatakse endoskoobi kaudu sisestamisel veidi. Kasvaja sees voldib see lahti 3D-kujuliselt, nagu sulgi paljastav paabulind. |
| DNA origami (DNA nanotehnoloogia) | Uuringuid tehakse selleks, et suunata ravimeid ainult vähirakkudele ja kasutada neid näiteks biokuvamise eesmärgil, mida kasutatakse kehapiltide saamiseks. | Inimese DNA molekule kasutatakse nagu niite, mis on "keeratud" 3D-kujunditeks. Need suudavad ravimimolekuli "üles korjata" ja õigesse rakku toimetada. |
Millised on selle meetodi erilised eelised?
Origami-põhistel meditsiiniseadmetel on tavapäraste seadmete ees mitmeid eeliseid.
- Minimaalselt invasiivne: Nagu varem mainitud, saab operatsiooni teha väikese sisselõike asemel suure sisselõike kaudu. Selle tulemuseks on lühem taastumisaeg, vähem valu ja vähem arme.
- Lihtne disain: Nendel seadmetel on vähem liikuvaid osi, tihvte ja liigeseid , seega on bakteritele vähem kogunemiskohti ja nakkusoht on väiksem.
- Väiksemad tootmiskulud: Väiksema osade arvu tõttu võivad nende valmistamise kulud olla suhteliselt madalad.
- Ohutus: Isegi kirurgilisi kotikesi saab valmistada origami abil. Seejärel steriilsel pinnalSeda saab venitada nii, et see ei puutuks kokku mittesteriilsete pindadega, mis võivad sisaldada baktereid .
Kujutage ette, kui saaksite operatsiooni teha väikese sisselõike kaudu suure sisselõike asemel, mitu päeva peaksite haiglas viibima? Kui palju kiiremini saaksite oma tavapärase elu juurde naasta?
Seega, kas siin mingeid väljakutseid pole?
Tõepoolest, väljakutseid on. Need on kaks suurimat väljakutset.
1. Õige materjali valimine: Origami on valmistatud paberist. Implanteeritavat seadet aga paberist teha ei saa. See peab olema valmistatud spetsiaalsetest materjalidest, mis sobivad kehaga ja ei põhjusta kõrvaltoimeid (biosobivad materjalid).
2. Aktiveerimine: Kuidas seade pärast kehasse sisestamist soovitud kohas lahti avaneb? Mõned seadmed on loodud nii, et need avanevad automaatselt kehatemperatuuri saavutades. Mõned aktiveeritakse elektri või väikese mootori abil. Seda tuleb teha väga delikaatselt.
Milline tulevik saab olema?
Ülikoolid ja uurimisinstituudid üle maailma uurivad praegu origami potentsiaali meditsiinilistes rakendustes. Näiteks on käimas uuringud kokkupandava õhukese paberilehe valmistamiseks, mida saab kasutada vähivastaste ravimite kehasse manustamiseks, või stendi loomiseks, mille läbimõõt on vaid 0,5 millimeetrit, glaukoomi raviks.
Paljud neist tehnoloogiatest on alles uurimisjärgus, kuna rahastamise leidmine, tootja leidmine ja FDA heakskiidu saamine võtab aastaid, et liikuda laborist haiglates kasutamiseni.
Aga mis kõige tähtsam, see lihtne paberi voltimise kunst on muutnud meditsiiniinseneride maailmavaadet. See on suurepärane näide piiramatutest võimalustest, mida kunsti ja teaduse ühendamisel saavutada saab.
Kodune sõnum
- Origami pole mitte ainult ilus paberi voltimise kunst, vaid ka võimas insenerikontseptsioon.
- Idee, et midagi suurt saab kokku voltida väikseks ja seejärel uuesti suuremaks teha, on meditsiiniseadmete valmistamisel väga kasulik olnud.
- See tehnoloogia võib muuta operatsioonid ohutumaks, vähem valusaks ja kiiremaks paranemiseks.
- See on suurepärane näide sellest, kuidas kunst ja teadus saavad kokku pannes teha hämmastavaid asju inimelude päästmiseks.
- Kuigi see tehnoloogia on alles arenemisjärgus, on see toonud meditsiini tulevikule suurt lootust.
💬 Comments (0)
Ühtegi kommentaari pole veel postitatud. Lisage oma kommentaar siia esimest korda.
Lisage oma kommentaar