Ви коли-небудь робили з паперу човни, ракети, журавлі тощо в дитинстві? Багато хто з нас із задоволенням це робив. Це чудове японське мистецтво складання паперу називається «орігамі». Але ви можете бути здивовані, дізнавшись, що це дуже просте, прекрасне мистецтво зараз використовується для досягнення значних проривів у медицині та порятунку людських життів. Сьогодні ми поговоримо про цей дивовижний зв'язок.
Тож як це мистецтво орігамі допомагає медицині?
Простіше кажучи, основна ідея орігамі полягає в тому, щоб мати змогу скласти щось велике до дуже маленького розміру, а потім знову збільшити його, коли це потрібно. Уявіть, що ви шукаєте спосіб знайти
Лікарі та інженери, поглянувши на цю концепцію, подумали: «Замість того, щоб робити великий розріз на тілі під час операції, чи не могли б ми створити пристрій, який можна було б вставити в тіло через крихітний отвір? Потім, всередині тіла, його можна було б збільшити до потрібного розміру, а потім знову подрібнити та вийняти, коли робота буде виконана?»
Ця ідея проклала шлях для сучасної малоінвазивної хірургії , або « лапароскопічної хірургії ». Цей метод дозволив пацієнтам швидко одужувати, з меншим болем і без значних рубців .
Дивовижні медичні пристрої, зроблені за допомогою орігамі
Давайте розглянемо деякі пристрої, які вже були створені з використанням цієї технології або перебувають на стадії дослідження. Деякі з них виглядають так, ніби зійшли з науково-фантастичного фільму.
| Тип пристрою | Що це робить | З'єднання орігамі |
|---|---|---|
| Серцевий стент | Коли кровоносні судини в серці блокуються, вони використовуються для того, щоб підтримувати їх відкритими. | Стент, розміром близько 30 міліметрів, складається до невеликого розміру, приблизно 7-9 міліметрів, пропускається через вену, а потім розтягується в потрібному місці. |
| Оріцепс | Це невеликі щипці, що використовуються в хірургії. Вони використовуються для таких речей, як утримання та розрізання тканин. | Це як «гачок» з паперу. Після введення в тіло через маленький отвір ці щипці можна активувати зсередини. |
| Прилади, що знищують ракові клітини | Його використовують для лікування ракових пухлин у шлунку. При цьому використовується електричний струм (радіочастотна абляція) для знищення ракових клітин. | Кінчик інструменту, який має безліч крихітних шипів, злегка згинається під час введення через ендоскоп. Усередині пухлини він розгортається у тривимірну форму, наче павич, що демонструє своє пір'я. |
| ДНК-оригамі (ДНК-нанотехнологія) | Проводяться дослідження, спрямовані на вплив ліків лише на ракові клітини та їх використання для таких цілей, як біовізуалізація, яка використовується для отримання зображень тіла. | Молекули ДНК людини використовуються як нитки, «скручені» у тривимірні форми. Вони можуть «підхопити» молекулу ліків і доставити її до потрібної клітини. |
Які особливі переваги цього методу?
Медичні пристрої на основі орігамі мають кілька переваг перед звичайними пристроями.
- Мінімально інвазивний метод: як згадувалося раніше, операцію можна виконати через невеликий, а не великий розріз . Це призводить до скорочення часу відновлення, зменшення болю та меншої кількості шрамів.
- Проста конструкція: ці пристрої мають менше рухомих частин, штифтів та з'єднань , тому менше місць для накопичення бактерій та знижується ризик інфекції.
- Зниження виробничих витрат: завдяки меншій кількості деталей вартість їх виготовлення може бути відносно низькою.
- Безпека: Навіть хірургічні пакети можна зробити за допомогою орігамі. Потім, на стерильній поверхні,Його можна розтягнути, щоб він не контактував з нестерильними поверхнями, на яких можуть бути мікроби .
Уявіть собі, якби ви могли проводити операцію через маленький розріз замість великого, на скільки менше днів вам довелося б залишатися в лікарні? Наскільки швидше ви змогли б повернутися до звичайного життя?
Тож хіба в цьому немає жодних труднощів?
Дійсно, є труднощі. Це дві найбільші труднощі.
1. Вибір правильного матеріалу: Орігамі виготовляється з паперу. Однак імплантований пристрій не може бути виготовлений з паперу. Його потрібно виготовляти зі спеціальних матеріалів, сумісних з організмом і не викликаючих побічних реакцій (біосумісних матеріалів).
2. Активація: Як пристрій, після введення в тіло, розкладається в потрібному місці? Деякі пристрої розроблені таким чином, щоб розкладатися автоматично, коли вони досягають температури тіла. Деякі активуються електрикою або невеликим двигуном. Це потрібно робити дуже обережно.
Яким буде майбутнє?
Університети та дослідницькі інститути по всьому світу зараз досліджують потенціал орігамі для медичного застосування. Наприклад, ведуться дослідження щодо створення складного тонкого аркуша паперу, який можна використовувати для доставки протиракових препаратів всередину організму, або створення стента розміром всього 0,5 міліметра для лікування глаукоми .
Багато з цих технологій все ще перебувають на стадії дослідження, оскільки потрібні роки, щоб знайти фінансування, виробника та отримати схвалення FDA для переходу від лабораторії до точки, де їх можна буде використовувати в лікарнях.
Але найголовніше, це просте мистецтво складання паперу змінило погляд медичних інженерів на світ. Це прекрасний приклад безмежних можливостей, яких можна досягти, коли мистецтво та наука об'єднуються.
Повідомлення на винос
- Орігамі — це не лише прекрасне мистецтво складання паперу, це ще й потужна інженерна концепція.
- Ідея про те, що щось велике можна скласти до меншого розміру, а потім знову зробити більшим, виявилася дуже корисною у створенні медичних пристроїв.
- Ця технологія може зробити операції безпечнішими, менш болючими та швидшим загоєнням.
- Це яскравий приклад того, як мистецтво та наука, об'єднані, можуть творити дивовижні речі, рятуючи людські життя.
- Хоча ця технологія все ще розвивається, вона вселяє велику надію в майбутнє медицини.
💬 Comments (0)
Ще немає коментарів. Додайте свій коментар тут уперше.
Додайте свій коментар