Vyrábali ste niekedy ako dieťa lode, rakety, žeriavy atď. z papiera? Je to niečo, čo si mnohí z nás radi robili. Toto úžasné japonské umenie skladania papiera sa nazýva „origami“. Možno vás však prekvapí, že toto veľmi jednoduché a krásne umenie sa teraz používa na dosiahnutie významných prelomov v medicíne a záchranu ľudských životov. Dnes si povieme o tomto úžasnom spojení.
Ako teda toto umenie origami pomáha medicíne?
Jednoducho povedané, základnou myšlienkou origami je vedieť zložiť niečo veľké na veľmi malú veľkosť a potom to v prípade potreby opäť zväčšiť. Predstavte si, že hľadáte spôsob, ako to nájsť
Lekári a inžinieri sa pozreli na tento koncept a pomysleli si: „Namiesto toho, aby sme počas operácie robili veľký rez v tele, nemohli by sme vyrobiť zariadenie, ktoré by sa dalo vložiť do tela cez malý otvor? Potom by sa vo vnútri tela dalo zväčšiť na požadovanú veľkosť a potom po dokončení operácie opäť rozdrviť a vybrať?“
Táto myšlienka vydláždila cestu pre dnešnú minimálne invazívnu chirurgiu alebo „ laparoskopickú chirurgiu “. Táto metóda umožnila pacientom rýchle zotavenie, s menšou bolesťou a bez väčších jaziev .
Úžasné zdravotnícke pomôcky vyrobené pomocou origami
Pozrime sa na niektoré zariadenia, ktoré už boli vyrobené s využitím tejto technológie alebo sú vo fáze výskumu. Niektoré z nich vyzerajú, akoby vyšli zo sci-fi filmu.
| Typ zariadenia | Čo to robí | Origami spojenie |
|---|---|---|
| Srdcový stent | Keď sa cievy v srdci zablokujú, slúžia na ich udržanie otvorených. | Stent s veľkosťou približne 30 milimetrov sa zloží na malú veľkosť, približne 7 – 9 milimetrov, prejde žilou a potom sa na požadovanom mieste roztiahne. |
| Oriceps | Toto sú malé kliešte používané v chirurgii. Používajú sa na veci ako držanie a rezanie tkaniva. | Je to ako „háčik“ vyrobený z papiera. Po vložení do tela cez malý otvor sa táto kliešť dá aktivovať zvnútra. |
| Zariadenia, ktoré ničia rakovinové bunky | Používa sa na liečbu rakovinových nádorov v žalúdku. Pri tejto liečbe sa na ničenie rakovinových buniek používa elektrický prúd (rádiofrekvenčná ablácia). | Hrot nástroja, ktorý má mnoho drobných hrotov, sa pri zavádzaní cez endoskop mierne ohne. Vo vnútri nádoru sa rozvinie do 3D tvaru, ako páv ukazujúci svoje perie. |
| DNA origami (DNA nanotechnológia) | Prebieha výskum zameraný na cielené pôsobenie liekov iba na rakovinové bunky a na ich použitie na veci ako biozobrazovanie, ktoré sa používa na získavanie snímok tela. | Molekuly ľudskej DNA sa používajú ako nite, „skrútené“ do 3D tvarov. Tie dokážu „zachytiť“ molekulu lieku a doručiť ju do správnej bunky. |
Aké sú špeciálne výhody tejto metódy?
Zdravotnícke pomôcky založené na origami majú oproti konvenčným zariadeniam niekoľko výhod.
- Minimálne invazívne: Ako už bolo spomenuté, operáciu je možné vykonať malým rezom namiesto veľkého. To má za následok kratší čas rekonvalescencie, menšiu bolesť a menej jaziev.
- Jednoduchý dizajn: Tieto zariadenia majú menej pohyblivých častí, čapov a kĺbov , takže je menej miest na hromadenie baktérií a riziko infekcie je znížené.
- Znížené výrobné náklady: Vďaka menšiemu počtu dielov môžu byť náklady na ich výrobu relatívne nízke.
- Bezpečnosť: Pomocou origami sa dajú vyrobiť aj chirurgické vrecká. Potom sa na sterilnom povrchuDá sa natiahnuť, aby sa nedostal do kontaktu s nesterilnými povrchmi, ktoré môžu obsahovať baktérie .
Predstavte si, že keby ste mohli vykonať operáciu cez malý rez namiesto veľkého, o koľko menej dní by ste museli zostať v nemocnici? O koľko rýchlejšie by ste sa mohli vrátiť k bežnému životu?
Takže v tomto nie sú žiadne výzvy?
V skutočnosti existujú výzvy. Toto sú dve najväčšie výzvy.
1. Výber správneho materiálu: Origami je vyrobené z papiera. Implantovateľné zariadenie však nie je možné vyrobiť z papiera. Musí byť vyrobené zo špeciálnych materiálov, ktoré sú kompatibilné s telom a nespôsobujú nežiaduce reakcie (biokompatibilné materiály).
2. Aktivácia: Ako sa zariadenie po vložení do tela rozloží na požadovanom mieste? Niektoré zariadenia sú navrhnuté tak, aby sa automaticky rozložili po dosiahnutí telesnej teploty. Niektoré sa aktivujú elektrinou alebo malým motorom. Toto je potrebné robiť veľmi opatrne.
Aká bude budúcnosť?
Univerzity a výskumné ústavy po celom svete v súčasnosti skúmajú potenciál origami pre medicínske aplikácie. Napríklad prebieha výskum výroby skladateľného, tenkého listu papiera, ktorý možno použiť na dodávanie protirakovinových liekov do tela, alebo vytvorenie stentu s veľkosťou len 0,5 milimetra na liečbu glaukómu .
Mnohé z týchto technológií sú stále vo fáze výskumu, pretože nájdenie financovania, výrobcu a získanie schválenia FDA na presun z laboratória do bodu, kde ich možno používať v nemocniciach, trvá roky.
Ale čo je najdôležitejšie, toto jednoduché umenie skladania papiera zmenilo pohľad medicínskych inžinierov na svet. Je to dokonalý príklad neobmedzených možností, ktoré sa dajú dosiahnuť spojením umenia a vedy.
Posolstvo na odnesenie domov
- Origami nie je len krásne umenie skladania papiera, ale aj silný inžiniersky koncept.
- Myšlienka, že niečo veľké sa dá zložiť do malej veľkosti a potom opäť zväčšiť, sa ukázala ako veľmi užitočná pri výrobe zdravotníckych pomôcok.
- Táto technológia môže urobiť operácie bezpečnejšími, menej bolestivými a hojiť sa rýchlejšie.
- Toto je ukážkový príklad toho, ako keď sa umenie a veda spoja, dokážu úžasné veci na záchranu ľudských životov.
- Hoci sa táto technológia stále vyvíja, priniesla veľkú nádej do budúcnosti medicíny.
💬 Comments (0)
Zatiaľ neboli pridané žiadne komentáre. Prvýkrát sem pridajte svoj komentár.
Pridajte svoj komentár