Czy w dzieciństwie robiłeś łódki, rakiety, dźwigi itp. z papieru? Wielu z nas uwielbiało to robić. Ta wspaniała japońska sztuka składania papieru nazywa się „origami”. Możesz być jednak zaskoczony, dowiadując się, że ta niezwykle prosta, piękna sztuka jest obecnie wykorzystywana do dokonywania przełomów w medycynie i ratowania ludzkiego życia. Dzisiaj porozmawiamy o tym niezwykłym połączeniu.
W jaki sposób sztuka origami pomaga medycynie?
Mówiąc najprościej, podstawowa idea origami polega na tym, aby móc złożyć coś dużego do bardzo małych rozmiarów, a następnie w razie potrzeby powiększyć go ponownie. Wyobraź sobie, że szukasz sposobu na znalezienie…
Lekarze i inżynierowie przyjrzeli się tej koncepcji i pomyśleli: „Zamiast robić duże nacięcie w ciele podczas operacji, czy nie moglibyśmy stworzyć urządzenia, które można by wprowadzić do ciała przez maleńki otwór? Następnie, wewnątrz ciała, można by je powiększyć do wymaganego rozmiaru, a następnie ponownie zgnieść i wyjąć po zakończeniu zabiegu?”
Pomysł ten utorował drogę dzisiejszej chirurgii małoinwazyjnej , zwanej też „ chirurgią laparoskopową ”. Metoda ta pozwala pacjentom na szybką rekonwalescencję, z mniejszym bólem i bez większych blizn .
Niesamowite urządzenia medyczne wykonane metodą origami
Przyjrzyjmy się niektórym urządzeniom, które zostały już zbudowane w oparciu o tę technologię lub są na etapie badań. Niektóre z nich wyglądają jak żywcem wyjęte z filmu science fiction.
| Typ urządzenia | Co to robi | Połączenie origami |
|---|---|---|
| Stent serca | Kiedy naczynia krwionośne w sercu zostają zablokowane, służą one do utrzymania ich otwarcia. | Stent o średnicy około 30 milimetrów składa się do niewielkich rozmiarów, około 7-9 milimetrów, wprowadza się go do żyły, a następnie rozciąga w pożądanym miejscu. |
| Oceps | To mała para kleszczy używanych w chirurgii. Służą do przytrzymywania i przecinania tkanek. | To coś w rodzaju „haczyka” z papieru. Po włożeniu do ciała przez mały otwór, kleszcze te można aktywować od wewnątrz. |
| Urządzenia niszczące komórki rakowe | Jest stosowana w leczeniu nowotworów żołądka. Wykorzystuje prąd elektryczny (ablacja częstotliwości radiowej) do niszczenia komórek nowotworowych. | Końcówka instrumentu, z wieloma drobnymi kolcami, jest lekko zagięta po wprowadzeniu przez endoskop. Wewnątrz guza rozwija się w trójwymiarowy kształt, niczym paw prezentujący swoje pióra. |
| DNA Origami (Nanotechnologia DNA) | Prowadzone są badania nad ukierunkowaniem leków wyłącznie na komórki nowotworowe i wykorzystaniem ich m.in. do obrazowania biologicznego, pozwalającego uzyskać obrazy ciała. | Ludzkie cząsteczki DNA są używane jak nici, „skręcone” w trójwymiarowe kształty. Potrafią one „wychwycić” cząsteczkę leku i dostarczyć ją do odpowiedniej komórki. |
Jakie są szczególne zalety tej metody?
Urządzenia medyczne wykonane techniką origami mają szereg zalet w porównaniu z urządzeniami konwencjonalnymi.
- Minimalna inwazyjność: Jak wspomniano wcześniej, zabieg można wykonać przez małe nacięcie , a nie przez duże. Skutkuje to krótszym czasem rekonwalescencji, mniejszym bólem i mniejszą liczbą blizn.
- Prosta konstrukcja: Urządzenia te mają mniej ruchomych części, sworzni i połączeń , dzięki czemu jest mniej miejsc, w których mogą gromadzić się bakterie , a ryzyko infekcji jest mniejsze.
- Niższe koszty produkcji: Ze względu na mniejszą liczbę części, koszt ich wytworzenia może być stosunkowo niski.
- Bezpieczeństwo: Nawet woreczki chirurgiczne można wykonać metodą origami. Następnie, na sterylnej powierzchni,Można go rozciągnąć, dzięki czemu nie będzie stykał się z niesterylnymi powierzchniami, na których mogą znajdować się zarazki .
Wyobraź sobie, że gdybyś mógł wykonać operację przez małe nacięcie zamiast dużego, o ile krócej musiałbyś zostać w szpitalu? O ile szybciej mógłbyś wrócić do normalnego życia?
Czy nie ma tu żadnych wyzwań?
Rzeczywiście istnieją pewne wyzwania. Oto dwa największe.
1. Wybór odpowiedniego materiału: Origami jest wykonane z papieru. Jednak urządzenie wszczepialne nie może być wykonane z papieru. Muszą być wykonane ze specjalnych materiałów, które są kompatybilne z organizmem i nie powodują reakcji niepożądanych (materiały biokompatybilne).
2. Aktywacja: W jaki sposób urządzenie, po wprowadzeniu do ciała, rozkłada się w pożądanym miejscu? Niektóre urządzenia są zaprojektowane tak, aby rozkładały się automatycznie po osiągnięciu temperatury ciała. Inne są aktywowane elektrycznie lub za pomocą małego silniczka. Należy to robić bardzo delikatnie.
Jaka będzie przyszłość?
Uniwersytety i instytuty badawcze na całym świecie badają obecnie potencjał origami w zastosowaniach medycznych. Na przykład trwają badania nad stworzeniem składanej, cienkiej kartki papieru, która mogłaby posłużyć do podawania leków przeciwnowotworowych do organizmu, lub nad stworzeniem stentu o grubości zaledwie 0,5 milimetra do leczenia jaskry .
Wiele z tych technologii jest wciąż na etapie badań, ponieważ znalezienie funduszy, producenta i uzyskanie zgody FDA na przeniesienie ich z laboratorium do punktu, w którym będą mogły być stosowane w szpitalach, zajmuje lata.
Ale co najważniejsze, ta prosta sztuka składania papieru zmieniła sposób, w jaki inżynierowie medyczni patrzą na świat. To doskonały przykład nieograniczonych możliwości, jakie daje połączenie sztuki i nauki.
Przesłanie do domu
- Origami to nie tylko piękna sztuka składania papieru, to również potężna koncepcja inżynieryjna.
- Pomysł, że coś dużego można złożyć do małych rozmiarów, a następnie znów powiększyć, okazał się bardzo przydatny w produkcji urządzeń medycznych.
- Technologia ta może sprawić, że operacje staną się bezpieczniejsze, mniej bolesne i szybciej się goją.
- To doskonały przykład tego, jak połączenie sztuki i nauki może zdziałać cuda i ocalić ludzkie życie.
- Chociaż technologia ta wciąż się rozwija, daje ona wielką nadzieję na przyszłość medycyny.
💬 Comments (0)
Nie opublikowano jeszcze żadnych komentarzy. Dodaj swój komentarz tutaj po raz pierwszy.
Dodaj swój komentarz