بخیه

محققان پوشش‌هایی را ایجاد کرده‌اند که بخیه‌های ساده را به نخ‌های "هوشمند" با تکنولوژی پیشرفته تبدیل می‌کنند که می‌توانند درجه حرارت بدن، PH و سایر جنبه‌های زخم را که با هم ترکیب شده‌اند، کنترل کنند.

اگر زخم‌تان را به نزد پزشک ببرید پس از معاینه، معمولا زخم را بخیه زده و بانداژ می‌کنند. اما این پوشش امکان دیدن زخم شما را مختل می‌کند و اگر برای زخم مشکلی ایجاد شود می‌تواند آن را بدتر کند. در حال حاضر، محققان نخ‌های بخیه "هوشمند" را توسعه داده‌اند که می‌تواند نظارت بر روند بهبودی زخم را کنترل کند. نسخه‌های آینده حتی ممکن است قادر به ارائه مواد بی‌حسی برای کمک به بهبود زخم باشند.

بخیه‌ها ابزاری هستند که برای بستن زخم استفاده می‌شود. تکنولوژی به کار رفته در آنها بسیار کم است. در بسیاری از موارد، بخیه از مواد طبیعی مانند پنبه یا ابریشم ساخته شده است. سایر بخیه‌ها از نوع پلاستیکی ساخته شده‌اند. برخی از آنها حتی از موادی ساخته شده‌اند که در طول زمان از بدن دفع می‌شود. با این حال، هدف آنها همان است و صرف نظر از اینکه آنها از چه چیزی ساخته شده‌اند، آنها زخم‌های بزرگ و یا برش‌ها معمولی را به هم متصل می‌کنند تا بتوانند آنها را درمان کنند.

اما گاهی اوقات این روش برای ترمیم زخم‌ها موثر نیست زیرا بافت‌ها می‌توانند دچار انقباض شوند و این باعث می‌شود که بخیه‌ها سفت شوند. این اتفاق می‌تواند موجب ایجاد یک زخم زشت شود یا زخم را آلوده کند و این باعث می‌شود که بافت قرمز شود. سمیر سونکوسال می‌گوید: اگر این کار باعث می‌شود درد احساس نشود و حتی ممکن است عفونت زخم به دلیل بودن آن در زیر باند پنهان شود. او که از اعضای دانشگاه توفست در مدفورد، ماساچوست است به دنبال راهی برای تبدیل بخیه به سنسور بود. این بخیه‌های ویژه می‌توانند گزارش کنند که چه اتفاقی در زیر باند در حال وقوع است. آنها حتی می‌توانند داروهای مورد نیاز را به داخل بدن ارسال کنند.

سونکوسال می‌گوید که مشکل ساخت یک بخیه هوشمند در بخشی است که اجازه می‌دهد به آن برق وارد شود. بنابراین، محققان یک نخ پنبه‌ای را با مواد هدایت کننده پوشش دادند. برخی از پوشش‌ها می‌توانند کشش بافت را حس کنند و در نتیجه می‌توانند تورم را نشان دهند. در موارد دیگر، پوشش‌ها می‌توانند pH یا اسیدیته بافتی که از طریق آن عبور می‌کنند را اندازه گیری کنند. تغییرات pH ممکن است نشان دهنده ایجاد یک عفونت باشد. این تیم بعضی اوقات سنسورهای کوچکی را برای اندازه گیری دمای بدن به این بخیه‌ها اضافه کرد. این سنسورها گرمای زخم را تشخیص می‌دهند که ممکن است از علایم عفونت باشد.

همانطور که هر یک از این صفات تغییر می‌کنند (کشش، درجه حرارت یا pH)، تغییری جزئی در مقاومت الکتریکی نخ ایجاد می‌شود. سونکوسال توضیح می‌دهد که این به نوبه خود تاثیر زیادی بر جریان الکتریکی هدایت شده می‌دهد. هر گونه تغییر در مقاومت می‌تواند توسط دستگاه مشاهده و نظارت شود. این دستگاه یک جریان الکتریکی کوچک را به نخ‌های بخیه می‌فرستد که ممکن است بر روی دست یا بدن باشد. پس از آن دستگاه می‌تواند اطلاعاتی را که از بخیه به صورت بی سیم به کاربر یا کامپیوترهای مجاور ارسال کند تا مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.

محققان در 18 ژوئیه در کنفرانس Microsystems & Nanoengineering، ابزار هوشمند خود را به طور آنلاین معرفی کردند.

جان راجرز می‌گوید، تیم وی یک راه جالب برای جاسازی سنسورها به طور مستقیم در پوست بیمار ایجاد کرده است. او یکی از دانشمندان مواد در دانشگاه Northwestern در ایوانستون است (یک دانشمند مواد می‌تواند مواد جدید را طراحی و یا مورد تجزیه و تحلیل قرار دهد). چنین دستگاه‌هایی که برای استفاده در داخل بدن طراحی شده‌اند می‌توانند اطلاعات دقیق تری را جمع آوری کنند.

سونکوسال می‌گوید، یک روز ممکن است این بافت‌های هوشمند برای نظارت بر پروتئین‌های خون مورد استفاده قرار گیرند که نشان می‌دهد بهبودی در حال انجام است. او می‌افزاید: یا حتی ممکن است در آینده میزان قند خون افراد مبتلا به دیابت را بتوانند با این روش کنترل کنند.

سونکوسال توضیح می‌دهد که پزشکان حتی ممکن است از اثر مویرگی نخ استفاده کنند. این توانایی را می‌توان برای جابجایی مایعات از یک مکان به مکان دیگر مورد استفاده قرار داد. با استفاده از این بخیه‌ها زخم مایع‌های مچ دست می‌توانند به خارج از بدن و زخم حمل شوند. چنین داروهایی ممکن است با عفونت مبارزه کنند یا به زخم کمک کنند تا سریعتر بهبود یابد.

کلمات پر استفاده در متن

قند خون بدن: تعیین غلظت گلوکز، یک نوع قند ساده است که از طریق خون در بافت‌های بدن جابجا می‌شود و به عنوان سوخت استفاده می‌شود. بدن این قند ساده را از تجزیه قندها و نشاسته‌ها استخراج می‌کند. با این حال، برخی از بیماری‌ها، به ویژه دیابت، می‌توانند سبب غلظت ناسالم این ماده در بدن افراد شوند.

اثر موئینگی: این نیرویی است که حرکت مایع را در امتداد یک ماده جامد کنترل می‌کند. از آنجا که مولکول‌های مایع به سطح رفته و به یکدیگر جذب می‌شوند، می‌توانند همدیگر را بکشند. عمل کاپیلاری توضیح می‌دهد که چطور اسفنج‌ها مایعات را به خود جذب می‌کنند.

دیابت: بیماری که در آن بدن انسولین هورمون را بیش از حد از (که به عنوان دیابت نوع 1 شناخته می‌شود) و یا کمتر از حد مورد نیاز تولید می‌کند و یا وجود انسولین بیش از حد را (که به عنوان دیابت نوع 2 شناخته می‌شود) نادیده می‌گیرد.

مقاومت الکتریکی: تمایل یک ماده برای هدایت جریان الکتریکی به جهت مخالفت آن. این مقاومت (معمولا در واحدهای شناخته شده به عنوان اهم) مقداری از انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می‌کند.

جریان الکتریکی: معمولا از حرکت ذرات باردار منفی، به نام الکترون ایجاد می‌شود.

عفونت: بیماری که می تواند از یک ارگان به ارگان دیگر گسترش یابد.

علم مواد: مطالعه نحوه ساختار اتمی و مولکولی مواد با خواص کلی آنها است. دانشمندان مواد می توانند مواد جدید را طراحی و یا مواد موجود را تجزیه و تحلیل کنند.

منبع: سایت ساینس نیوز فور استیودنتس