پمپ‌های مغزی و قلبی زیر ذره‌بین علم: کشف مواد نوین برای زندگی بهتر

کاوش‌های نوین در حوزه‌ی پمپ‌های الکتریکی مغز و قلب

دو سال پیش، یه متخصص حاذق پزشکی با یه چالش جذاب به سراغ دانشمندا توی دانشگاه تبریز اومد: یه سری از بیمارا بعد از اینکه پمپ‌های الکتریکی توی بدنشون کار گذاشته شد، دچار سردردهای عجیبی می‌شدن. این گروه با همکاری همدیگه، یه سری تحقیقات رو شروع کردن و اولین سوالشون این بود که، نکنه مشکل اصلی از مواد اولیه‌ی به کار رفته توی ساختار پمپ‌ها باشه؟

بارا چاسیب مزهر، که نویسنده‌ی اصلی این مقاله است، می‌گه: «مدیریت نویزهای بیرونی که روی بیمارها اثر می‌ذاره، واقعاً حیاتیه.» اون اضافه می‌کنه: «مثلاً، یه فردی که پمپ الکتریکی توی مغزش داره، ممکنه از تداخل امواج الکتریکی که از تلفن‌ها یا صدای ماشین‌ها می‌آد، اذیت بشه. به علاوه‌ی اینا، نیروهای الکترومغناطیسی مختلفی هم هستن که توی زندگی روزمره وجود دارن. بنابراین، پیشرفت توی ساخت زیست‌مواد جدید برای خروجی پمپ‌های مغزی، که بتونن سیگنال‌های الکتریکی رو به خوبی مدیریت کنن، خیلی ضروریه.»

توی مقاله‌ای که همین هفته توی مجله‌ی AIP Advances منتشر شد، مزهر، که یه دانشجوی دکتری عراقی توی ایرانه، و همکاراش توی آزمایشگاه مواد نانوساختار و نوین دانشگاه تبریز، یه سری مواد ارگانیک جدید برای پمپ‌های مغزی و قلبی ساختن که برای عملکرد درست، به انتقال سیگنال بدون هیچ وقفه‌ای وابسته هستن.

مزهر می‌گه: «ما نانوکامپوزیت‌هایی درست کردیم که خواص مکانیکی خیلی خوبی دارن و می‌تونن نویز رو کم کنن.» اون ادامه می‌ده: «برای پمپ‌های الکتریکی، ما به دنبال این هستیم که بفهمیم مواد چطوری انرژی رو جذب و پراکنده می‌کنن.»

مطالعات جدید در زمینه‌ی مواد برای دستگاه‌های ضربان‌ساز

محققان با استفاده از یه پایه‌ی پلاستیکی به اسم پلی‌پروپیلن، یه نوع خاک خاص به نام مونت‌موریلونیت و نسبت‌های مختلفی از گرافن، که یکی از محکم‌ترین و سبک‌ترین مواد شناخته شده‌ است، رو با هم ترکیب کردن. اون‌ها پنج نوع ماده‌ی مختلف ساختن که می‌شد عملکردشون رو آزمایش کرد. نویسنده‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، اندازه‌گیری‌های دقیقی از ساختار این مواد مرکب انجام دادن. تحلیل‌هاشون یه سری ویژگی‌های کلیدی رو نشون داد که روی جذب صدا و انتقال سیگنال تأثیر دارن. این ویژگی‌ها شامل چگالی، نحوه پخش شدن خاک و گرافن، و اندازه‌ی سوراخ‌های توی ماده می‌شدن.

مزهر می‌گه: «گروه‌های تحقیقاتی مختلف دارن بی‌وقفه روی روش‌های بهتر کردن عملکرد دستگاه‌های ضربان‌ساز کار می‌کنن و تیم ما هم تمرکزش روی خواص مکانیکی، حرارتی و بقیه ویژگی‌های این مواد قرار داره.» نویسنده‌ها، نسبت سیگنال به نویز رو اندازه‌گیری کردن و بررسی کردن که ماده چطوری با سطوح مختلف نویز واکنش نشون می‌ده. همچنین، تأثیر ضخامت ماده رو روی عملکرد ارزیابی کردن.

مزهر ادامه می‌ده: «تمرکز اصلی کار ما، فراتر از پیدا کردن مواد سازگار با بدن (زیست‌سازگار) برای دستگاه‌های ضربان‌ساز هست؛ ما به دنبال اینیم که ارتباط بین منبع سیگنال تولید شده و الکترودها رو بهتر کنیم.» اون همچنین اضافه می‌کنه: «تیم ما داره روی پیشرفت بیشتر زیست‌مواد برای استفاده‌های داخل بدن، مثل موادی برای بهتر کردن عملکرد سمعک‌ها، هم کار می‌کنه.»

“`