توسعه الیاف نمدی جدید برای تحریک عضلات پس از آسیبهای عصبی
دانشکده پزشکی هانوفر (MHH) و دانشگاه لایبنیتس هانوفر به طور مشترک در حال توسعه یک الیاف نمدی پیزوالکتریک هستند که برای تحریک عضلات فلج پس از آسیبهای عصبی طراحی شده است. این نمد که در زیر پوست کاشته میشود، میتواند با استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی سیگنالهای الکتریکی تولید کند. این پروژه توسط بنیاد پژوهش آلمان (DFG) تأمین مالی میشود.
به گزارش مدرن مد به نقل از دانشکده پزشکی هانوفر (MHH)، نمد الیافی پیزوالکتریک جدید ساختهشده از PVDF برای کاشت زیر پوست طراحی شده است؛ جایی که میتواند با جریانهای الکتریکی کمولتاژ تولیدشده توسط میدان مغناطیسی خارجی، عضلات فلج را پس از آسیبهای عصبی تحریک کند.
آسیبهای عصبی و پیامدها
تصادفات موتورسیکلت، سقوطها، قطع عضو یا زخمهای عمیق اغلب منجر به آسیب شدید عصبی در بازوها و پاها میشوند. در موارد حاد، نخاع نیز تحت تأثیر قرار میگیرد. آسیب به سیستم عصبی محیطی، جایی که رشتههای عصبی نخاعی دستهبندی شدهاند، میتواند مشکلات ماندگاری ایجاد کند. زمانی که رشتههای عصبی قطع شوند، کمبود حسی رخ میدهد و عضلات دیگر پیامهای الکتریکی لازم را دریافت نمیکنند. نتیجه آن فلج و افت طولانیمدت عملکرد است.
روشهای درمانی کنونی
آسیبهای جزئی اعصاب گاهی اوقات با جراحی درمان میشوند. اما در آسیبهای نخاعی، این امکان وجود ندارد.
دکتر «دوها اوبد» (Doha Obed)، پزشک دستیار در کلینیک جراحی پلاستیک، زیبایی، دست و ترمیمی در MHH، تأکید میکند:«ترمیم مسیر سیگنال به معنای بازگرداندن عملکرد عصب نیست. رشتههای عصبی باید در تمام طول مسیر از محل قطع تا عضله هدف بازسازی شوند.»
این روند بازسازی که ماهها طول میکشد، معمولاً باعث کاهش قدرت عضلات فلج میشود. روشهای درمانی موجود مانند تحریک الکتریکی عملکردی (FES)، که در آن الکترودها روی پوست قرار میگیرند، میتوانند به تقویت عضلات کمک کنند اما عملکرد عصبی را بازنمیگردانند. از سوی دیگر، الکترودهای کاشتهشده مستعد عوارضی مانند عفونت یا نقص عملکرد هستند.
توسعه نمد الیافی پیزوالکتریک
برای غلبه بر این محدودیتها، تیم MHH با مؤسسه فرایندهای چندفازی در دانشگاه لایبنیتس همکاری میکند. هدف آنها توسعه یک نمد فوقنازک و پایدار از جنس پلیوینیلیدن فلوراید (PVDF) است؛ یک ماده ترموپلاستیک مقاوم در برابر حرارت و مواد شیمیایی.
«دوها اوبد» توضیح میدهد:«نمد الیافی مغناطیسی خاصیت پیزوالکتریک دارد، به این معنا که هنگام اعمال ولتاژ الکتریکی تغییر شکل میدهد. یک میدان مغناطیسی خارجی این ولتاژ را تولید میکند و تغییر شکل حاصل، جریان الکتریکی ایجاد میکند که میتواند مستقیماً عضله زیر پوست را تحریک کند.»
«دوها اوبد» میگوید:«تیم پژوهشی در حال بررسی بهترین روش برای فعالسازی این ایمپلنت است. ما هنوز در حال کار بر روی بهترین روش برای فعالسازی نمد الیافی هستیم؛ مثلاً با استفاده از یک دستگاه دستی که شبیه یک لوله کوچک تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عمل میکند.»
مهندسان دانشگاه لایبنیتس در حال توسعه پروبهای اندازهگیری مینیاتوری به شکل میکروچیپهای قابل کاشت هستند تا بدون نیاز به کابل، ولتاژ عضله را پایش کنند. این پروژه با بودجه ۸۰۰ هزار یورویی بنیاد پژوهش آلمان (DFG) پشتیبانی میشود و در مرحله بعدی روی مدلهای حیوانی آزمایش خواهد شد. این فناوری اگر موفقیتآمیز باشد میتواند نه تنها برای توانبخشی پس از آسیبهای عصبی، بلکه برای تحریک عضلات در بیماران سکته مغزی نیز به کار رود.»
