کاروفلکس: دستگاه انقلابی چاپ سهبعدی زیستحساس برای تنظیم فشار خون
دستگاه کاروفلکس با ترکیب الکترونیک زیستسازگار سهبعدی و چسب هیدروژلی، بدون نیاز به بخیه، فشار خون را در مطالعات حیوانی کاهش داده و آسیب بافتی را به حداقل رسانده است.
دانشمندان دستگاهی نوآورانه به نام «کاروفلکس» (CaroFlex) را معرفی کردهاند که با بهرهگیری از تجهیزات الکترونیکی ارتجاعی چاپ سهبعدی و چسبی ژلمانند، قابلیت اتصال مستقیم به بافت زنده را دارد. این فناوری در تحقیقات حیوانی موفق به کاهش فشار خون شده و همزمان، آسیب و تحریک بافتی ناشی از ایمپلنتهای سنتی را به میزان قابل توجهی کاهش داده است.
محققان دانشگاه پنسیلوانیا که این پژوهش را انجام دادهاند، معتقدند این فناوری پتانسیل ایجاد روشهای درمانی نوین برای فشار خون مقاوم به دارو را در آینده فراهم خواهد کرد.
چالش ایمپلنتهای سنتی
بیشتر تجهیزات الکترونیکی زیستقابل ایمپلنت که در بدن کاشته میشوند، از مواد سخت فلزی و پلاستیکی ساخته شدهاند. این سختی با حرکت طبیعی و مداوم رگهای خونی در حین گردش خون، که منجر به انقباض و انبساط میشود، سازگاری ندارد. این فشار مداوم میتواند به مرور زمان اتصال ایمپلنت را تضعیف کرده و به بافت اطراف آسیب برساند.
راهکار نوآورانه کاروفلکس
محققان دانشگاه پنسیلوانیا با روشی متفاوت این چالش را مرتفع کردهاند. آنها به جای استفاده از مواد سخت، «کاروفلکس» را از هیدروژلهای رسانا ساختهاند. علاوه بر این، ایمپلنت از یک لایه چسب هیدروژلی بهره میبرد که به آن امکان میدهد بدون نیاز به بخیه جراحی، مستقیماً به دیواره رگ متصل شود.
«تائو ژو»، استادیار مهندسی علوم و مکانیک در این دانشگاه، در این باره توضیح میدهد: «این دستگاهها معمولاً با بخیه در جای خود ثابت میشوند. این بخیهها ممکن است به مرور زمان به بافتی که به آن متصل هستند، آسیب وارد کنند.»
نحوه عملکرد کاروفلکس
کاروفلکس با هدف قرار دادن «گیرندههای فشار» (baroreflex) عمل میکند. این گیرندهها که از طریق سیگنالهای عصبی فشار خون را تنظیم میکنند، در نزدیکی «سینوس کاروتید» (carotid sinus) قرار میگیرند. سینوس کاروتید بخشی از شریان کاروتید است که حاوی پایانههای عصبی حساس به فشار (بارورسپتورها) میباشد.
این گیرندهها بهطور مداوم تغییرات در جریان خون را رصد کرده و سیگنالهایی را به مغز ارسال میکنند که ضربان قلب و کشش رگهای خونی را تنظیم میکند. ایمپلنت کاروفلکس با انتقال پالسهای الکتریکی با فرکانس پایین، گیرندههای فشار را تحریک کرده و بر نحوه واکنش بدن به فشار خون تأثیر میگذارد.
