ICTPRESS گزارش میدهد:

خبر: تمرین جراحی روی اندام چاپ 3 بعدی برای پزشکان محقق شد

یک تیم بین‌المللی از محققان به سرپرستی دانشگاه "مینه‌سوتا" از فناوری چاپ سه‌بعدی برای تولید اندام منحصر به فرد استفاده کردند.

اندام و بافت‌هایی که چاپ سه بعدی می‌شوند به پزشکان این امکان را می‌دهند که جراحی را تمرین کرده و برای جراحی‌های خطرناک برنامه‌ریزی کنند.

اغلب محدودیت‌ها و همچنین مزایایی برای تمرین بر روی یک انسان مصنوعی وجود دارد، زیرا اغلب به طور دقیق رفتار بیولوژیکی همتای خود را در طول جراحی نشان نمی‌دهد. به عنوان مثال، بعضی از آنها از پلاستیک ساخته شده‌اند که بسیار سخت تر از بافت‌های یک عضو واقعی است و بنابراین به پزشکان اجازه نمی‌دهد که جنبه‌های خاصی از عمل را مانند بریدن یا دوختن انجام دهند.

سال گذشته گروهی از پزشکان در مرکز پزشکی دانشگاه روچستر(URMC)، روش شگفت انگیزی برای ارائه یک شبیه‌سازی جراحی واقعی با خلاقیت هنری و صنایع دستی به دست آوردند.

نتیجه نهایی، ماکت‌های دست سازی از یک بافت یا مجموعه‌ای از اندام بود که علاوه بر ظاهر، هنگام لمس نیز واقعی به نظر می‌رسید و حتی هنگام بریدن، خونریزی می‌کرد.

در حال حاضر، یک مطالعه جدید منتشر شده، توسعه یک رویکرد متفاوت برای ایجاد اندام مصنوعی است که بر روی یک چاپگر سه‌بعدی سفارشی تاکید دارد.

 برای تحقق اهداف مطالعه، تیم یک سری پروستات واقعی انسان از جوهری مبتنی بر سیلیکون منحصر به فرد طراحی کرد.

این جوهر برای تقلید خواص بافتی و مکانیکی یک پروستات واقعی بر اساس ام‌ آر آی و نمونه‌های گرفته شده از سه شرکت کننده در این مطالعه طراحی شده است.

محققان یک پروستات مصنوعی برای هر یک از سه شرکت کننده ایجاد کرده و مدل‌ها را با سنسورهای چاپ سه‌بعدی هماهنگ کردند که این امکان را برای تیم فراهم آورد تا اطلاعات را در مورد نحوه انجام عمل‌های جراحی و چگونگی واکنش بافت‌های مصنوعی تحت آزمایش‌های فشرده و هنگام استفاده از ابزار جراحی مختلف به دست بیاورند.

مشخص شد که این بافت ساخته شده، شکل، احساس، خواص مکانیکی و رفتار یک پروستات واقعی را با درجه بالایی از دقت نشان می‌دهد.

تیم امیدوار است که مدل‌های اجرایی پیچیده‌تری با استفاده از جوهر چندگانه ایجاد کند که برای مثال می‌توان از آن برای از بین بردن تومورها استفاده کرد.

به گفته "مایکل مک آلپین"، استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه مینه‌سوتا و سرپرست این پروژه، اگر بتوانیم عملکرد این بافت‌ها و اندام را شبیه‌سازی کنیم، ممکن است روزی حتی بتواند به اندام بیونیک برای پیوند تبدیل شود.

وی این پروژه را "انسان X" نامیده است؛ به نظر می‌رسد کمی مانند داستان‌های علمی تخیلی است، اما اگر این اندام مصنوعی ظاهر، احساس و عملکردی مانند بافت یا اندام واقعی داشته باشد، می‌توانیم روزی آنها را به جای اندام واقعی به کار ببریم.

این پژوهش در مجله "Advanced Materials Technologies" منتشر شده است.

..................

 خبر: نقاشی مونالیزا با دی ان ای بازسازی شد!

پژوهشگران آمریکایی با استفاده از روش اوریگامی DNA، راهکار جدیدی برای خلق دوباره شاهکارهای هنری ابداع کرده اند.

تابلوی مونالیزا لئوناردو داوینچی خیلی بزرگ نیست (به بلندی 30 اینچ) اما پژوهشگران موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech)، نمونه ریزی از این تابلو را خلق کرده اند که باعث میشود نمونه اصلی بسیار بزرگ به نظر برسد.

این تابلو ساخته شده از DNA تقریبا به بزرگی یک باکتری E.Coli بوده و عرض آن تنها 100 نانومتر است.

رمز این کار، انطباق روش "اوریگامی DNA" است که باعث می‌شود رشته‌های ژن تا شده و به شکل درست قرار بگیرند.

این مونالیزا به مربع‌هایی تقسیم می‌شود که هر یک از آنها با استفاده از یک رشته DNA طویل که به وسیله قلاب‌ها (رشته‌های کوتاه که برای این منظور طراحی شده‌اند) کنترل می شوند، نگه داشته شده است.

پس از آن، باید مربع‌ها به بوم DNA متصل شوند؛ این کار با مجزا کردن هر مربع در لوله آزمایشی و ترکیب آنها با مربع‌های بزرگتر(2*2، 4*4 و 8*8) انجام می شود تا مونالیزا چهره اسرارآمیز خود را نشان دهد.

لبه‌های هر مربع، تنها برای اتصال به شیوه‌ای خاص طراحی شده است؛ بنابراین، قطعه های اشتباه را نمی توان اشتباها به هم متصل کرد.

می‌توان از ترکیب نرم افزار و رسوب خودکار مایع برای ساخت این نقاشی‌های کوچک استفاده کرد.

این ابتکار می تواند به استفاده‌های دیگری ختم شود؛ نانوساختارهایی از این دست که بر پایه DNA استوارند، می‌توانند به ساخت مدارهای بسیار متراکم، مواد ارگانیک  بیگانه یا آزمایشاتی برای فعل و انفعالات مولکولی و شیمیایی کمک کنند.

ممکن است این قطعه، کوچکترین قطعه هنری که دیده اید نباشد اما فناوری ورای آن، به طرز شگفت آوری برای بازآفرینی شاهکارهای هنری مفید است.

..................

خبر: سوت ورزشی هوشمند ساخته شد!

یکی از مشکلات بزرگ در رشته های ورزشی زمان دار، تعیین زمان دقیق توسط داوران است که با خطای انسانی همراه است.

از این رو، مخترعان ایرانی موفق به طراحی و ساخت سوت ورزشی هوشمندی شدند که از هدر رفتن زمان و اشتباهات داوران جلوگیری می کند.

در این دستگاه یک مدار الکترونیکی به یک سوت اتصال داده شده و یک مدار الکترونیکی برای نشان دادن زمان وجود دارد.

عملکرد این دستگاه به گونه ای است که با زدن سوت اول زمان سنج دستگاه شروع به حرکت می کند و با زدن سوت مجدد زمان سنج توقف می کند.

داوران می توانند با استفاده از این طرح میزان از بین رفتن وقت را کاهش و میزان بهره وری از وقت را افزایش دهند.

تغییرات در ورزش توسط تکنولوژی به حدی بوده است که امروزه ورزش به فناوری متکی شده است و تکنولوژی می تواند در ورزش کردن کمک موثری داشته باشد.

سوت ورزشی هوشمند می تواند موقعیت دقیق توپ و بازیکن را ۲۱۱۱ بار در ثانیه مشخص کند محاسبه حرکات، سرعت، دقت و حتی قدرت ضربه توپ نیز با این تکنولوژی به راحتی محاسبه می شود.

تکنولوژی هایی نظیر این می تواند چهره ورزش را در سرتاسر دنیا تغییر دهند.

این طرح توسط فاطمه رضایی و پوریا شاهمرادی فریدونی به نتیجه رسیده است.

همچنین این طرح در فستیوال نوآوری های صنعت تجهیزات ورزشی توانبخشی ارائه شد.

..................

خبر: سوئد خودروی الکتریکی شهری می سازد

شرکت سوئدی "Uniti" به تازگی از یک خودروی دونفره برقی به نام "One" رونمایی کرده که مناسب شهر است.

ظاهر One ترکیبی از یک خودروی هوشمند با نمونه اولیه خودروی خودران گوگل است؛ همچنین روی فرمان آن، نمایشگر کوچکی نصب شده که اطلاعات را برای راننده نشان می دهد.

این اتومبیل شهری مجهز به پک باتری ۲۲ کیلووات ساعتی است.

همچنین با یک بار شارژ ۳۰۰ کیلومتر طی می کند؛ وزن باتری خودرو ۱۴ کیلوگرم است و می توان آن را جدا کرد.

این درحالی است که خودروی "Leaf" جدید نیسان باتری ۴۰ کیلووات ساعتی دارد و با یکبار شارژ ۳۷۸ کیلومتر طی می کند.

از سوی دیگر شرکت تولید کننده اعلام کرده مشتریان سوئدی این خودرو، تا ۵ سال می توانند بدون هیچ هزینه ای خودرویشان را در خانه شارژ کنند.

بیشترین سرعت خودرو نیز ۱۳۰ کیلومتر برساعت اعلام شده و می تواند در ۳.۵ ثانیه سرعت خود را از صفر به ۸۰ کیلومتر برساعت رساند.

مشتریان One می توانند فرمان خودرو را خود انتخاب کنند؛ تولید کننده برای خودرو دو فرمان، یکی معمولی و دیگری شبیه دسته بازی های رایانه ای (همراه نمایشگر لمسی در مرکز آن) در نظر گرفته است.

رانندگان می تواند نور، چراغ های راهنما و بخش سیستم های سرگرمی خودرو را با حرکات شست روی نمایشگر خاموش یا روشن کنند.

از سوی دیگر دوربینی از پشت سر خودرو فیلمبرداری و آن را در نمایشگر پخش می کند.

قیمت اولیه این خودرو ۱۴۹۰۰ یورو اعلام شده است.

..................

خبر: قاب موبایلی که قند خون را آزمایش می‌کند!

با آمدن گوشی‌های هوشمند دیگر نیازی به حمل و خریداری دوربین‌، ضبط صوت‌ و پخش کننده‌ موسیقی احساس نمی‌شود، زیرا همه آنها در گوشی‌های هوشمند گنجانده شده‌ است.

مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو یک قاب گوشی هوشمند ساخته‌اند که می‌تواند قند خون را آزمایش و تحلیل کند و نتایج را به کاربر اطلاع دهد.

نمونه اولیه این قاب که با نام "GPhone" معرفی شده، چاپ سه‌بعدی شده و بر روی یک گوشی قرار گرفته است.

در گوشه این قاب یک حسگر قابل استفاده مجدد تعبیه شده که به یک مدار چاپی وصل شده است.

علاوه بر این، در امتداد یک طرف قاب، یک قلم و یک قسمت جدا شدنی طراحی شده که به سوزن‌های قابل استفاده برای تست قند خون مجهز شده است و برای هر بار آزمایش، یکی از سوزن‌ها را در اختیار کاربر می‌گذارد.

یک اپلیکسین نیز این قاب را همراهی می‌کند تا اطلاعات را از آن گرفته و به کاربر نمایش دهد.

کاربر برای تست قند خون، نمونه خون را توسط قلم روی حسگر می‌گذارد، قلم به صورت مغناطیسی به حسگر متصل می‌شود و حسگر میزان قند خون را محاسبه کرده و نتیجه را از طریق بلوتوث به اپلیکیشن مخابره می‌کند.

یک آنزیم درون حسگر موسوم به "گلوکز اکسیداز" هنگام واکنش با گلوکز موجود در خون، یک سیگنال الکتریکی تولید می‌کند؛ این سیگنال توسط الکترودهای حسگر اندازه‌گیری می‌شود.

هرچه غلظت گلوکز خون بالاتر باشد، سیگنال قوی‌تر خواهد بود.

این حسگر سپس اطلاعات را از طریق بلوتوث به گوشی ارسال می‌کند که بر روی صفحه نمایش به عنوان یک مقدار عددی در اپلیکیشن سفارشی اندرویدی نمایش داده می‌شود.

نتایج تست می‌تواند برای نظارت بر پیشرفت بیمار در طول زمان ذخیره شود یا با پزشک به اشتراک گذاشته شود.

هر تست حدود 20 ثانیه طول می‌کشد؛ هنگامی که کار کاربر به پایان رسید، می‌تواند به سادگی سوزن را جدا کرده و دور بیاندازد و حسگر را هم خاموش کند.

برای انجام این تست حداقل 12 قطره خون در هر آزمایش مورد نیاز است؛ اگر چه محققان قصد دارند که آن را کاهش دهند.

دانشمندان امیدوارند که این فناوری در آینده در گوشی‌های هوشمند استفاده شود.

"GPhone" توسط یک تیم تحت رهبری پروفسور "پاتریک مرسیر" و "جوزف وانگ" در حال توسعه است و تحقیقات آنها در مجله "Biosensors" و "Bioelectronics" منتشر شده است.