Das ist keine Science-Fiction! Roboter repariert erfolgreich beschädigte Speiseröhre bei Schweinen

In der heutigen sich schnell verändernden Welt der wissenschaftlichen und technologischen Entwicklung wird es von Zeit zu Zeit Fälle von Forschungsergebnissen geben, die sehr science-Fiction klingen.。Ein in der Zeitschrift "Scientific Robotics" veröffentlichtes Papier gehört in diesen Bereich: Ein Zellregenerationsroboter, der erfolgreich in vivo arbeitet.

Lassen Sie uns jedoch nicht in die Vorstellung von "Schwärmen von Nanorobotern, die im Blut laufen" verfallen, denn das ist die wahre Science-Fiction.Die Forschungsergebnisse dieser Zeit sind optisch nicht so cool wie im Film, aber in Bezug auf die wissenschaftlichen Leistungen ist es sehr erstaunlich.

Der Erfolg dieser Forschung wurde von einem Team multinationaler Forscher unter der Leitung von Dana Damian vom Boston Children's Hospital in den USA erzielt States.In in der Zeitung sagten die Forscher, sie hätten ein Robotimplantat entwickelt, das “das Wachstum von röhrenförmigen Organen wie Speiseröhre und Darm durch computergesteuerte Traktion fördern kann.”

In der Chirurgie ist es äußerst schwierig, die röhrenförmige Struktur im Körper zu reparieren.Und da die überwiegende Mehrheit der lebenden Organismen eine große Anzahl röhrenförmiger Strukturen enthält, war dies schon immer eine wichtige Forschungsrichtung auf dem Gebiet der Medizin.

Bestehende Methoden wie die Organtransplantation sind nicht nur teuer, sondern auch riskant.Chirurgische Methoden wie die Fernösophagusatresie erfordern eine mehrwöchige Narkose des Patienten, da jeder Abschnitt der Speiseröhre sanft gedehnt und verbunden werden muss.

Die Schweine, die mit den Roboterimplantaten von Damians Team experimentiert haben, sind nicht nur gesund und munter, sie sind sogar wach, wenn die Implantate in ihre Speiseröhre implantiert werden.

Warum ist dieses Roboterimplantat so magisch?Die Antwort mag Sie überraschen. Das Prinzip, das es verwendet, ist nicht kompliziert. Es wurde bereits 1930 entdeckt und wird häufig zur Kultivierung von Bakterien verwendet communities.It ist eine mechanische Stimulation (Mechanostimulation), die Zellen durch mechanische Bewegung stimuliert, um die Geschwindigkeit des Zellwachstums und der Wundheilung zu erhöhen.

Die Ausrüstung, die zur Erzeugung einer mechanischen Stimulation benötigt wird, ist jedoch aufgrund ihrer Größe nicht für die Implantation in den menschlichen Körper geeignet.Dank der Entwicklung auf dem Gebiet der Mikroelektronik in den letzten Jahren können wir endlich ein mechanisches Gerät herstellen, das klein genug ist, um die Zellen im lebenden Körper zu stimulieren.

Im Vergleich zu bestehenden Methoden liegt der Vorteil dieser Technologie nicht nur in der Zeit, sondern in der Vermeidung vieler schwerwiegender Probleme durch die Züchtung von lebendem Gewebe.Da die bestehenden Methoden das Gewebe innerhalb weniger Stunden oder Tage segmentweise erweitern müssen, besteht die Gefahr einer Neurofibrose (Fibrose) und schlechter Nervenverbindungen.

Bei der in der Arbeit beschriebenen Operation wurde vom Arzt ein etwa 10 cm langes Robotimplantat von außen mit der Speiseröhre verbunden und zwei O-Ringe am röhrenförmigen Teil der Speiseröhre befestigt.Die Außenseite dieses Implantats, das Motoren, Sensoren und verschiedene elektronische Komponenten enthält, ist mit einer Schicht biokompatibler wasserdichter Haut umhüllt und über ein Datenkabel außerhalb des Körpers mit der Steuereinheit verbunden.Der Teil in der Mitte der beiden O-Ringe wird mechanisch stimuliert, um das Zellwachstum zu beschleunigen.

Die Ergebnisse der Experimente der Forscher waren sehr successful.In Bei 9 Versuchsschweinen wurde die Länge der Speiseröhre zwischen den beiden O-Ringen um 77% erweitert.Dieses Ergebnis kommt nicht vom Dehnen, sondern wird durch Stimulierung der Zelle erreicht self-growth.In durch diesen Vorgang bleiben die Durchblutung und Funktionalität der Speiseröhre vollständig erhalten.

Die Forscher spekulieren, dass, wenn dieses Gerät weiter aufgerüstet wird, so dass es die Kontraktion und Entspannung der Speiseröhrenmuskulatur beim Essen erkennen kann, es den Patienten sogar erlauben kann, während des Reparaturprozesses zu essen.

Ist es schade für dich, wenn du das siehst?Die Realität ist nicht so groß wie der Schwarm von Nanomaschinen, die verschiedene Verletzungen und Krankheiten in Science-Fiction-Werken reparieren können.Aber dieser Roboter mit länglichen röhrenförmigen Organen könnte diesen Robotern näher sein, als wir dachten.

Denn die Forscher wiesen darauf hin: "Neben ihrem Einsatz beim Organwachstum stellt die Roboterimplantation auch eine neue Forschungsrichtung für Medizinroboter dar.Diese bionischen Systeme können dazu beitragen, normale Körperfunktionen bereitzustellen, unabhängig davon, ob sie vorübergehend oder dauerhaft sind, bevor der Körper repariert wird.”

“Die Miniaturisierung von Sensoren und Aktuatoren in Verbindung mit der Entwicklung von drahtloser Kommunikation, Energieübertragung, Energiegewinnung und anderen Technologien wird es uns wahrscheinlich ermöglichen, Geräte zu entwickeln, die die in Science-Fiction-Werken übertreffen.”

Technologie Co. Shenzhens Yujiaxin., Ltd. entwickelt und produziert verschiedene chirurgische Roboterzangen, Skalpellköpfe, chirurgische Scheren, Endoskopzubehör, laparoskopisches Zubehör, Ultraschallmesserköpfe und anderes Zubehör für chirurgische Präzisionsinstrumente.