به نقل از «خرداد»

عضله مصنوعی که نیروی آن از گلوکز و اکسیژن تامین می‌شود

تاریخ انتشار: ۳ تیر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۴۱۷۷۷۳۰

خرداد؛پژوهشگران سوئدی، نوعی عضله مصنوعی ابداع کرده‌اند که نیروی خود را از گلوکز و اکسیژن به دست می‌آورد.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، پژوهشگران "دانشگاه لینشوپینگ"(LiU) سوئد، نوعی عضله مصنوعی ابداع کرده‌اند که مانند همتای واقعی خود، با گلوکز و اکسیژن کار می‌کند.

شاید این عضله پلاستیکی جدید که از پلیمر خاصی ساخته شده، بتواند به ابداع عضلات مصنوعی و میکروربات‌هایی که مانند اندام زنده، نیروی خود را به دست می‌آورند، کمک کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

در سال‌های اخیر، دستاوردهای بسیاری در حوزه اعضای مصنوعی به دست آمده اما جایگزین کردن عضلات آسیب‌دیده با اعضای مصنوعی یا تزریق میکروربات‌هایی که عملکرد پزشک را در بدن دارند، موضوع پیچیده‌ای است. نکته مهم در مورد چنین ابزاری، نحوه تأمین نیروی آنهاست.

یکی از روش‌های کارآمد، این است که به جای به کار بردن فعال‌کننده‌های قدیمی که نیروی خود را از الکتریسیته به دست می‌آورند، از فعال‌کننده‌هایی استفاده شود که فرآیندهای طبیعی بدن را تقلید می‌کنند تا تأمین نیروی عضله رباتیک، مانند عضله طبیعی صورت بگیرد. پژوهشگران دانشگاه لینشوپینگ برای رسیدن به این هدف، از عضلاتی استفاده کردند که با نوعی فعال‌کننده پلیمر از جنس "پلی‌پیرول" (polypyrrole) ساخته شده‌اند.

پلی‌پیرول، نوعی پلیمر آلی است که ویژگی‌های الکتریسیته ساکن را دارد و در دسته پلیمرهای رسانای الکتریکی قرار می‌گیرد. این پلیمر، در ابزارها و حسگرهای الکترونیکی به کار می‌رود و هنگام قرار گرفتن در معرض جریان الکتریسیته، حجم خود را تغییر می‌دهد.

پژوهشگران برای ساخت عضله مصنوعی، این پلیمر را به صورت دو لایه درآورده‌اند که غشایی بین آنها قرار دارد. هنگامی که جریان الکتریسیته به یکی از لایه‌ها وارد می‌شود، یون‌های داخل پلیمر، از آن بیرون می‌روند و لایه کوچک می‌شود. در همین حال، لایه دیگر، الکترون‌ها را جذب می‌کند و گسترش می‌یابد؛ در نتیجه، کل عضله می‌تواند مانند یک عضله طبیعی خم شود.

این عضله مصنوعی، شارژ خود را از یک باتری به دست می‌آورد اما می‌تواند تأمین نیرو را با استفاده از گلوکز و اکسیژن هم انجام دهد. عضله برای این کار، غلظت پلیمر را با آنزیم‌هایی که واکنش را افزایش می‌دهند، بالا می‌برد و مانند یک عضله طبیعی، گلوکز را برای تأمین انرژی می‌سوزاند.

"ادوین جاگر"(Edwin Jager)، پژوهشگر دانشگاه لینشوپینگ و از نویسندگان این پژوهش گفت: این آنزیم‌ها، به تبدیل گلوکز و اکسیژن کمک می‌کنند تا نیروی مورد نیاز برای حرکت کردن عضله مصنوعی فراهم شود. این عضله، به هیچ منبع ولتاژی نیاز ندارد زیرا تنها کافی است فعال کننده در محلولی از گلوکز و آب غوطه‌ور شود.

مرحله بعدی این پروژه، کنترل و واکنش عضله مصنوعی و بررسی عملکرد آن در چرخه‌های تکراری خواهد بود. هدف نهایی پژوهشگران این است که عضله مصنوعی بتواند عملکرد عضله طبیعی را تقلید کند و در میکروربات‌ها نیز به کار رود.

جاگر افزود: گلوکز، در همه اندام‌های بدن وجود دارد و ماده کارآمدی برای آغاز کار است. این امکان وجود دارد که بتوان گلوکز را به آنزیم‌های دیگری تبدیل کرد که می‌توانند فعال‌کننده را برای کار آماده کنند و میکروربات‌ها را برای جستجو در دریاچه‌ها یاری دهند. پیشرفت در این پروژه، به ما کمک می‌کند که بتوانیم انرژی فعال‌کننده‌ها را از مواد طبیعی اطراف خود تأمین کنیم.

این پژوهش، در مجله "Advanced Materials" به چاپ رسیده است. برچسب ها: عضله مصنوعی ، گلوکز ، اکسیژن

منبع: خرداد

کلیدواژه: عضله مصنوعی گلوکز اکسیژن

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.khordad.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خرداد» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۴۱۷۷۷۳۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

ماجرای قلیان اکسیژن در کافه‌های تهران چیست؟

رئیس مرکز تحقیقات پیشگیری و کنترل دخانیات دانشگاه علوم‌ پزشکی شهید بهشتی درباره اجرای طرح مطالعاتی قلیان اکسیژن در ۱۰ استان توضیح داد.

به گزارش مشرق، اخیرا بحث عرضه نوعی خاصی از قلیان تحت عنوان «قلیان اکسیژن» در برخی کافی شاپ‌ها و قهوه‌خانه‌ها خبرساز شده؛ موضوعی که ظاهرا در راستای اجرای طرح مطالعاتی وزارت بهداشت در ۱۰ استان کشور است؛ چراکه متخصصان و مسوولان سلامت همواره نسبت به شکستن قبح استعمال قلیان در میان خانواده‌ها و استعمال آن به صورت گروهی و سرگرمی و نهایتا هم افزایش چندین برابری مصرف آن در زنان و مردان و بروز عوارض قلبی و تنفسی ناشی از آن در سنین پایین‌تر، هشدار داده‌اند.

دکتر غلامرضا حیدری مجری طرح مطالعاتی بررسی «قلیان اکسیژن» در واکنش به اخبار و فضای ایجاد شده درباره این طرح مطالعاتی، با تاکید بر اینکه «قلیان اکسیژن» استانداردهای وزارت بهداشت را دارد، اظهار کرد: مقدار گازهای اکسیژن و نیتروژن موجود در «قلیان اکسیژن» تنظیم شده و استاندارد است و حدود ۱۰ سال از زمان ثبت اختراع رسمی این دستگاه در کشور می‌گذرد.

ماجرای گاز خنده در قلیان اکسیژن

رئیس مرکز تحقیقات پیشگیری و کنترل دخانیات دانشگاه علوم‌ پزشکی شهید بهشتی با اشاره به اخبار منتشر شده در شبکه‌های اجتماعی درباره قلیان اکسیژن خاطرنشان کرد: ادعای استفاده از گاز خنده در قلیان اکسیژن در شبکه‌های اجتماعی منتشر شده که در پاسخ به ادعاهای مطرح شده باید گفت، استفاده از گاز خنده در قلیان اکسیژن صحت ندارد.

وی درباره ترکیب گازهای قلیان اکسیژن گفت: سهم اکسیژن از ترکیب گازهای به کار گرفته شده قلیان اکسیژن حدود ۸۰ درصد است و نیتروژن می‌تواند به میزان ۵ درصد به ترکیب گازها اضافه شود.

مجری طرح مطالعاتی بررسی دستگاه پاک‌دم ادامه داد: «اکسید نیتروژن» که با «گاز خنده» شناخته می‌شود، در قلیان اکسیژن وجود ندارد. «انتونوکس» که یک گاز بی‌ضرر به حساب می‌آید در قلیان اکسیژن استفاده می‌شود. پژوهش‌های متعددی درباره «انتونوکس» در سطح جهان انجام شده، یافته‌های این مطالعات از بی‌ضرر بودن این گاز حکایت می‌کند.

گاز انتونوکس اعتیادآور است؟

حیدری درباره اعتیادآور بودن انتونوکس اظهار کرد: انتونوکس از مسائلی مانند «ایجاد وابستگی»، «اعتیادآوری» و «گازهای خنده‌آور» تهی است. با توجه به ویژگی‌های انتونوکس باید گفت ادعاهایی که در ارتباط با قلیان اکسیژن مطرح شده یک بازی رسانه‌ای است.

وی درباره طرح مطالعاتی بررسی دستگاه پاکدم اظهار کرد: بررسی دستگاه پاکدم که توسط دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی انجام می‌شود یک طرح مطالعاتی به حساب می‌آید. این طرح مطالعاتی مورد تایید وزارت بهداشت واقع شده و «کد اخلاق» دارد.

نتایج تحقیقات؛ ملاک تصمیم‌گیری درباره قلیان اکسیژن

رئیس مرکز تحقیقات پیشگیری و کنترل دخانیات دانشگاه علوم‌پزشکی شهید بهشتی با بیان اینکه در این طرح مطالعاتی افرادی که از قلیان اکسیژن استفاده می‌کنند مورد نظرسنجی قرار می‌گیرند، افزود: هدف از اجرای نظرسنجی این است که مصرف‌کنندگان قلیان‌ اکسیژن را ارزیابی کنیم. این ارزیابی‌ها به منظور بررسی مشکلات و عوارض احتمالی ناشی از مصرف قلیان اکسیژن است. با توجه به مشکلات و عوارض احتمالی ناشی از استعمال قلیان اکسیژن برای آینده این دستگاه تصمیم می‌گیریم.

وی گفت: در حال حاضر، قلیان اکسیژن در برخی استان‌ها مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. پاسخ به پرسش‌های «آیا قلیان اکسیژن عوارض دارد؟» و «آیا قلیان اکسیژن می‌تواند به عنوان یک دستگاه بی‌ضرر معرفی شود؟» به عنوان پرسش‌های این طرح مطالعاتی طرح شده‌اند. پاسخ به این پرسش‌ها به گذر زمان نیاز دارد. این پروژه تحقیقاتی باید به مدت یک یا ۲ سال انجام شود که بتوان به پرسش‌های مطرح‌شده پاسخ داد.

اجرای طرح مطالعاتی در ۱۰ استان کشور

حیدری افزود: طرح مطالعاتی قلیان اکسیژن در شهر تهران انجام شده و مصرف‌کنندگان این دستگاه با «تست تنفسی» مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. نتایج تست تنفسی مصرف‌کنندگان قلیان اکسیژن نشان می‌دهد وضعیت تنفسی آنها نسبت به افراد عادی، کاملا بالاتر است. نتایج به دست آمده می‌تواند ما را به مسیری هدایت کند که قلیان اکسیژن، مشکلات سلامتی ندارد.

وی افزود: البته تاکید می‌کنم که به طور قطع، اظهارنظر نهایی درباره قلیان اکسیژن به بررسی‌های کامل‌تر نیاز دارد. در نظر داریم افرادی که از قلیان اکسیژن استفاده می‌کنند در ۱۰ استان کشور مورد ارزیابی قرار دهیم. بازهم تاکید می‌کنم اخبار مربوط به عوارض و اعتیادآوری قلیان اکسیژن، یک بازی رسانه‌ای و کذب محض است.

رئیس مرکز تحقیقات پیشگیری و کنترل دخانیات دانشگاه علوم‌پزشکی شهید بهشتی درباره جزئیات اجرای طرح تحقیقاتی قلیان اکسیژن اظهار کرد: مراکزی که قلیان‌های دخانی ارائه می‌دهند به صورت داوطلبانه در طرح تحقیقاتی شرکت می‌کنند. بر اساس استانداردهای وزارت بهداشت، درصد گازهای اکسیژن و نیتروژن قلیان اکسیژن تنظیم می‌شود. طرح تحقیقاتی در ۳ استان تهران، البرز و آذربایجان شرقی آغاز شده، همچنین امور مربوط به این طرح تحقیقاتی در استان بوشهر و شهر جیرفت در استان فارس در حال انجام است.

وی ادامه داد: استان‌های مازندران، زنجان، هرمزگان نیز به طرح تحقیقاتی قلیان اکسیژن اضافه می‌شوند.

طرح تحقیقاتی قلیان اکسیژن یک یا ۲ سال زمان نیاز دارد

حیدری درباره جامعه آماری طرح مطالعاتی قلیان اکسیژن نیز گفت: تعداد مراکز عرضه قلیان‌های دخانی که در طرح مطالعاتی لیان اکسیژن شرکت کرده‌اند باید به «حجم نمونه» که در طرح علمی برآورد شده، برسند. میزان جامعه آماری باید به نحوی باشد که آمار و ارقام خروجی طرح تحقیقاتی از منظر آماری، «معنی‌دار» و «قابل تایید» باشد. این طرح تحقیقاتی به یک یا ۲ سال زمان نیاز دارد که میزان داده‌های مورد نظر جمع‌آوری شود. پس از جمع‌آوری داده‌ها، آنالیزهای مورد نیاز انجام می‌شود.

چرایی اجرای طرح مطالعاتی قلیان اکسیژن

وی درباره چرایی اجرای طرح مطالعاتی قلیان اکسیژن گفت: سال‌ها است علیه دخانیات مبارزه می‌کنیم و با اقداماتی در نظر داریم میزان مصرف دخانیات را کنترل و محدود کنیم. برنامه‌هایی با هدف کنترل دخانیات طی سال‌های گذشته مطرح شده اما شکست‌ خورده‌اند. همچنین ممنوعیت‌های استعمال دخانیات اثربخش نبوده‌اند و جرائم مربوط به تخلفات دخانیاتی به خوبی اجرا نشده‌اند.

حیدری با بیان اینکه متاسفانه قلیان در کشور به ویژه در میان جوانان به وفور استعمال می‌شود، افزود: مصرف قلیان در جمعیت نوجوان در حال افزایش است. بررسی‌ها بیانگر این است تفاوتی در ارتباط با میزان مصرف قلیان در میان زنان و مردان وجود ندارد؛ این در حالیست که میزان مصرف سیگار در میان مردان نسبت به زنان ۱۰ برابر بیشتر است. آمار و ارقام بیانگر این است که حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد افراد بالای ۲۵ سال، چه مرد و چه زن قلیان استعمال می‌کنند.

رئیس مرکز تحقیقات پیشگیری و کنترل دخانیات دانشگاه علوم‌پزشکی شهید بهشتی با بیان اینکه قلیان در میان جامعه ایرانی ورود کرده، افزود: قلیان در میان خانواده‌ها، اماکن تفریحی و جمعیت جوان کشور ورود کرده است. میزان دود هر وعده استعمال قلیان معادل استفاده از ۱۰۰ نخ سیگار است.

حیدری درباره تنباکوهای مورد استفاده در قلیان‌ها گفت: تنباکوها غیراستاندارد به حساب می‌آیند و عمدتاً با آلودگی‌های محیطی، میکروبی و قارچی همراه هستند. زغال‌هایی هم که در قلیان استفاده می‌شوند زمینه‌ساز مسمومیت با مونوکسیدکربن هستند.

رئیس مرکز تحقیقات پیشگیری و کنترل دخانیات دانشگاه علوم‌پزشکی شهید بهشتی افزود: متاسفانه در ارتباط با کنترل مصرف قلیان هیچ برنامه‌ریزی کاملی وجود ندارد. با توجه به افزایش استعمال قلیان در میان جوانان و نوجوانان شاید بتوان گفت باید به انتظار افزایش بیماری‌های تنفسی و قلبی_عروقی در سنین جوانی بنشینیم. در حالی که بیماری‌های تنفسی و قلبی_عروقی معمولا در دهه‌های پنجم یا ششم زندگی بروز می‌کنند. شرایط به واسطه استفاده از قلیان به نحوی است که افراد ۲۰ و ۳۰ ساله دچار برونشیت مزمن و بیماری‌های قلبی هستند.

دستگاه قلیان اکسیژن «تایید نهایی» را نگرفته است

حیدری با بیان اینکه عوارض مصرف قلیان باید در کانون توجه قرار گیرد، افزود: بهره‌ گرفتن از راهکارها و روش‌های علمی در جهت کنترل مصرف دخانیات باید در کانون توجه قرار گیرد. به نظر می‌رسد قلیان اکسیژن شاید بتواند جایگزین قلیان‌های دخانی شود.

وی تاکید کرد: در حال حاضر، دستگاه قلیان اکسیژن «تایید نهایی» را نگرفته است. اگر نتایج تحقیقات و شرایط طوری باشد که این دستگاه جایگزین قلیان‌های دخانی شود، یک گام موثر در جهت حفظ سلامتی جامعه به حساب خواهد آمد. اما در مجموع اظهارنظر درباره قلیان اکسیژن منوط به بررسی‌های کامل‌تر بوده و نتایج تحقیقات؛ ملاک تصمیم‌گیری در این باره خواهد شد.

منبع:همشهری آنلاین