TacTech – مجله علم و فناوری

نویسنده: هستی

  • تشخیص بیماری ها از طریق صدا در گوشی با هوش مصنوعی گوگل

    هوش مصنوعی گوگل با استفاده از روش جدیدی که از سیگنال های صوتی برای پیش بینی علائم اولیه بیماری و تشخیص بیماری استفاده میکند، در حال پیشرفت است. گوگل از 300 میلیون نمونه صوتی از جمله سرفه، بوییدن و تنفس سخت برای آموزش مدل پایه هوش مصنوعی خود برای شناسایی علائم بیماری هایی مانند سل استفاده کرده است.

    گوگل با Salcit Technologies، یک استارتاپ هوش مصنوعی متمرکز بر مراقبت های بهداشتی تنفسی در هند، همکاری کرده است تا این فناوری را در گوشی های هوشمند بگنجاند. جوامع پرخطر در مناطقی با دسترسی محدود به مراقبت های بهداشتی میتوانند تحولی را تجربه کنند.

    تشخیص بیماری و بیوآکوستیک

    گوگل قبلاً تلاش هایی را برای دیجیتالی کردن حواس انسان انجام داده است. بازوی سرمایه گذاری این شرکت قبلاً از استارت آپ هایی حمایت میکرد که از هوش مصنوعی برای شناسایی بیماری ها بر اساس رایحه استفاده میکردند. کاوش آکوستیک زیستی، که ترکیبی از زیست شناسی و آکوستیک است، استفاده رو به رشد هوش مصنوعی برای استخراج اطلاعات مهم از صداهای تولید شده توسط انسان و حیوانات را نشان میدهد.

    در مراقبت های بهداشتی، هوش مصنوعی مولد، فناوری پشت سر پذیرش گسترده ChatGPT توسط بیش از 200 میلیون کاربر، در حال پیشرفت بیو آکوستیک (زیست آوایی) با قابلیت های جدید است. گوگل یک مدل هوش مصنوعی به نام HeAR (نمایش های صوتی سلامت) ایجاد کرده است که از سیگنال های صوتی برای پیش بینی علائم اولیه بیماری و تشخیص بیماری استفاده میکند و ابزاری نوآورانه برای تشخیص پزشکی ارائه میکند.

    این فناوری که به راحتی در تلفن های هوشمند قابل استفاده است، می تواند جمعیت های پرخطر را در مناطقی که دسترسی محدودی به دستگاه های تشخیصی پرهزینه مانند دستگاه های اشعه ایکس دارند، ردیابی و نمایش دهد. سودمندی این روش توانایی آن در ارائه گزینه های مراقبت های بهداشتی در مناطق دور با استفاده از میکروفون و نرم افزار هوش مصنوعی است که در یک تلفن ادغام شده است.

    تشخیص بیماری

    حل مسائل بهداشتی

    بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی، سل مسئول تقریباً 4500 مرگ و میر و تقریباً 30000 عفونت جدید در هر روز است. در حالی که سل قابل درمان است، میلیون ها مورد تشخیص داده نمی شوند. تنها در هند، سل منجر به مرگ تقریباً یک چهارم میلیون نفر در سال می شود که اهمیت تشخیص زودهنگام را برجسته می کند.

    هوش مصنوعی گوگل با استفاده از مجموعه داده عظیمی از 300 میلیون کلیپ صوتی، که شامل سرفه و صداهای تنفسی از سراسر جهان بود، آموزش داده شد. این صداها از مطالب در دسترس عموم و غیر دارای حق نسخه برداری، مانند ویدیوهای یوتیوب و ضبط های غربالگری سل در بیمارستان های زامبیا به دست آمده است.

    ابزار هوش مصنوعی که در یک گوشی هوشمند ادغام شده است، می تواند به دورافتاده ترین مکان ها برای غربالگری بیماری منتقل شود. با تجزیه و تحلیل تفاوت های ظریف در الگوهای سرفه، سیستم هوش مصنوعی می تواند علائم اولیه سل را شناسایی کند و مداخله و درمان اولیه را تسهیل کند.

    هدف مشارکت گوگل با Salcit Technologies افزایش دقت تشخیص سل و ارزیابی سلامت ریه است.

    سوآسا (Swaasa)

    Salcit در حال ادغام مدل هوش مصنوعی گوگل با فناوری یادگیری ماشینی خود، Swaasa، یک سیستم هوش مصنوعی است که از کلمه سانسکریت به معنای نفس نامگذاری شده است. انتظار می رود این همکاری نظارت بر سلامت تنفسی و مدیریت بیماری ها را به ویژه در مناطقی که دسترسی محدود به متخصصان مراقبت های بهداشتی و ابزارهای تشخیصی دارند، بسیار افزایش دهد.

    استفاده از هوش مصنوعی برای تشخیص بیماری ها از طریق صدا نشان دهنده یک پیشرفت تکنولوژیکی قابل توجه با پتانسیل ایجاد انقلابی در ارائه مراقبت های بهداشتی است.

    همانطور که مدل های هوش مصنوعی مانند HeAR پیشرفته تر میشوند، میتوانند فراتر از تشخیص سل و شناسایی سایر بیماری های تنفسی و شرایط قلبی عروقی از طریق تجزیه و تحلیل صدا گسترش یابند. توسعه چنین ابزارهایی در دنیایی که دسترسی به مراقبت های بهداشتی برای میلیون ها نفر چالش برانگیز است، بسیار مهم است.

    با استفاده از زیرساخت های فعلی تلفن های هوشمند، این راه حل های مبتنی بر هوش مصنوعی را میتوان به سرعت گسترش داد و در مناطق شهری و روستایی مورد استفاده قرار داد و فراگیری و دسترسی به مراقبت های بهداشتی را بهبود بخشید.

  • مکانیسم ستاره های دریایی می تواند به ترمیم آسیب های اندام کمک کند

    اغلب دیده میشود که هرگاه شکارچیان به ستاره های دریایی حمله میکنند، بی مهرگان دریایی در تلاش برای جان سالم به در بردن از تهدید، دست های خود را از دست میدهند. به لطف تیمی از محققان دانشگاه کوئین مری لندن، مکانیک پشت این عمل خود-حفاظتی بالاخره رمزگشایی شده است.

    آنها یک هورمون عصبی را شناسایی کرده اند که مسئول ایجاد این شاهکار قابل توجه حفظ خود است. به گفته دانشمندان، نوروهورمون شبیه هورمون سیری انسانی کوله سیستوکینین (CCK)، به عنوان تنظیم کننده جداشدگی بازو است.

    آنها همچنین پیشنهاد کردهاند که وقتی این هورمون عصبی در پاسخ به استرس، مانند حمله شکارچیان آزاد میشود، انقباض ماهیچه ای تخصصی در پایه بازوی ستاره ماهی را تحریک میکند و عملاً باعث شکسته شدن آن میشود.

    هورمون عصبی نوع CCK باعث انقباض می شود

    دکتر آنا تینوکو، یکی از اعضای گروه تحقیقاتی مستقر در لندن که اکنون در دانشگاه کادیز اسپانیا مشغول به کار است، میگوید: “زمانی که ما نورهورمون نوع CCK را برای تأثیرات آن بر عضله ستاره های دریایی آزمایش کردیم، متوجه شدیم که باعث انقباض میشود. بنابراین، ما فکر میکنیم که حداقل تا حدی با آزاد شدن توسط رشته های عصبی در عضله تورنیکت و ایجاد انقباض عضله، باعث اتوتومی بازو در ستاره های دریایی میشود.”

    ممکن است یکی از چندین هورمون عصبی باشد که با هم کار می کنند

    با این حال، تینوکو اظهار داشت که آزمایش ها نشان میدهد که ممکن است یکی از چندین هورمون عصبی باشد که برای کنترل کل فرآیند اتوتومی (خودبری) بازو در ستاره های دریایی، که شامل شکستن رباط هایی است که بخش های مختلف اسکلت را به عنوان پایه بازو به هم متصل میکند، با هم کار میکنند.

    تحقیقات جدید نشان میدهد که ستاره های دریایی CCK ممکن است به عنوان یک پاسخ عمومی به استرس مرتبط با حمله توسط یک شکارچی آزاد شود. بنابراین، اگر ستاره های دریایی مشغول تغذیه از غذای مورد علاقه شان، صدفها هستند، از تغذیه خودداری میکنند و سعی میکنند فرار کنند، اما اگر یکی از بازوهای آنها توسط شکارچی گرفتار شود، آن را رها کرده و دوباره زنده میشوند، البته با یک بازوی کمتر.

    ستاره های دریایی

    قدرت های قابل توجه بازسازی

    با این حال، ستاره های دریایی نیز قدرت بازسازی قابل توجهی دارند، بنابراین با از دست دادن یک بازو، میتوانند در طی چند هفته و چند ماه، بازوی جدیدی را پرورش دهند تا مکمل اولیه پنج بازوی خود را بازیابی کنند.

    قابل توجه است که ستاره های دریایی دارای توانایی های احیا کننده باورنکردنی هستند که به آنها اجازه می دهد تا اندام های از دست رفته را در طول زمان رشد دهند. درک مکانیسم های دقیق پشت این فرآیند می تواند پیامدهای مهمی برای پزشکی احیا کننده و توسعه درمان های جدید برای آسیب های اندام داشته باشد.

    کشف بسیار جذاب است زیرا یک پدیده بیولوژیکی شگفت انگیز است

    موریس الفیک که این پروژه تحقیقاتی را رهبری میکرد، گفت: “ما فکر میکنیم کشف ما شگفت انگیز است. زیرا توانایی ستاره های دریایی در انداختن بازوها، یک پدیده بیولوژیکی شگفت انگیز است.

    اما از نظر فیزیولوژیکی نیز مهم است، زیرا مطالعه ما اولین مطالعه ای است که یک هورمون عصبی را شناسایی می کند که باعث اتوتومی در حیوانات می شود. ما امیدواریم که این پایه های تحقیقات بیشتر را فراهم کند تا بتوانیم در مورد نحوه عملکرد اتوتومی، نه تنها ستاره های دریایی، بلکه در سایر حیوانات نیز اطلاعات بیشتری کسب کنیم.”

    الفیک تاکید کرد که محققان مایلند بدانند چه چیزی به برخی از حیوانات امکان می دهد تا به طور خودکار دست و پاها را بازسازی کنند، در حالی که بیشتر حیوانات نمی توانند این کار را انجام دهند.

  • امکان پیش بینی زمین لرزه ماه ها قبل از وقوع

    دانشمندان روش جدیدی ابداع کرده اند که می تواند زلزله را ماه ها قبل از وقوع آن به طور دقیق پیش بینی کند. این روش که توسط دانشمند فیربنکس دانشگاه آلاسکا ابداع شده است، به شناسایی ناآرامی های زمین ساختی سطح پایین قبلی در مناطق بزرگ می پردازد. این مطالعه بر فعالیت های اولیه فوران های آتشفشانی و زمین لرزه ها تمرکز دارد و از یادگیری ماشینی برای پیش بینی چنین رویدادی استفاده میکند.

    این مطالعه به رهبری استادیار پژوهشی آقای جیرونا از موسسه ژئوفیزیک UAF، دو زمین لرزه بزرگ در آلاسکا و کالیفرنیا (زلزله 7.1 ریشتری 2018 انکوریج و 2019 Ridgecrest، کالیفرنیا، توالی زمین لرزه هایی با بزرگی 6.4 تا 7.1) را تجزیه و تحلیل کرد.

    دانشمندان لرزه خیزی منطقه ای با قدر کم غیرعادی را شناسایی کردند

    قبل از هر یک از دو زمین لرزه مورد مطالعه، آنها دریافتند که تقریباً سه ماه لرزه خیزی منطقه ای با قدر پایین غیرعادی در حدود 15٪ تا 25٪ از جنوب مرکزی آلاسکا و جنوب کالیفرنیا رخ داده است. تحقیقات آنها نشان میدهد که ناآرامی های پیش از زمین لرزه های بزرگ عمدتاً توسط فعالیت های لرزه ای با بزرگی کمتر از 1.5 ثبت میشود.

    زمین لرزه انکوریج در 30 نوامبر 2018 در ساعت 8:29 صبح رخ داد که مرکز آن تقریباً 10.5 مایلی شمال شهر بود. بر اساس این مطالعه، خسارت زیادی به برخی از جاده ها و بزرگراه ها وارد شد و چندین ساختمان نیز آسیب دیدند.

    زمین لرزه

    یادگیری ماشینی می تواند پیش سازهای زلزله های بزرگ را شناسایی کند

    جیرونا گفت: “مقاله ما نشان می دهد که تکنیک های آماری پیشرفته، به ویژه یادگیری ماشینی، پتانسیل شناسایی پیش سازهای زلزله های با بزرگی بزرگ را با تجزیه و تحلیل مجموعه داده های به دست آمده از کاتالوگ های زلزله دارند.”

    نویسندگان یک الگوریتم کامپیوتری نوشتند، مجموعه ای از دستورالعمل های کامپیوتری که به برنامه ای می آموزد که داده ها را تفسیر کند، از آنها یاد بگیرد، و پیش بینی ها یا تصمیم گیری های آگاهانه بگیرد، تا داده ها را جستجو کند تا به دنبال فعالیت های لرزه ای غیرعادی باشد.

    جیرونا و دریمونی، نویسنده مشترک این مطالعه، با استفاده از برنامه آموزش داده شده خود، با زلزله Anchorage دریافتند که احتمال وقوع یک زلزله بزرگ در 30 روز یا کمتر به طور ناگهانی به حدود 80٪ حدود سه ماه قبل از 30 نوامبر افزایش یافته است.

    این احتمال تنها چند روز قبل از وقوع به تقریباً 85٪ افزایش یافت. بر اساس بیانیه مطبوعاتی UAF، آنها یافته های احتمالی مشابهی برای توالی زلزله ریج کرست برای دوره ای داشتند که حدود 40 روز قبل از شروع توالی زمین لرزه شروع می شد.

    محققان یک دلیل زمین شناسی برای فعالیت پیش ساز با قدر کم پیشنهاد می کنند: افزایش قابل توجه فشار سیال منفذی در یک گسل.

    فشار سیال منفذی به فشار سیال درون سنگ اشاره دارد. بر اساس مطالعه منتشر شده در Nature Communications، اگر فشار برای غلبه بر مقاومت اصطکاکی بین بلوک های سنگ در دو طرف گسل کافی باشد، فشار سیال منفذی بالا به طور بالقوه میتواند منجر به لغزش گسل شود.

    دریمونی گفت: “افزایش فشار سیال منفذی در گسل هایی که منجر به زمین لرزه های بزرگ میشوند، خواص مکانیکی گسل ها را تغییر میدهند که به نوبه خود منجر به تغییرات ناهموار در میدان تنش منطقه ای میشود. ما پیشنهاد میکنیم که این تغییرات ناهموار… لرزه خیزی غیرعادی و پیشقدم با قدر کم را کنترل کنند.”

    دانشمندان ادعا می کنند که یادگیری ماشین تاثیر مثبت زیادی بر تحقیقات زلزله دارد.

  • ماسک هوشمند تنفس را برای علائم سلامتی مانیتور می کند

    موسسه فناوری کالیفرنیا یک ماسک کاغذی پیشرفته تولید کرده است که قادر است مواد شیمیایی موجود در بازدم را در زمان واقعی نظارت کند. جالب اینجاست که این ماسک هوشمند میتواند شرایط پزشکی مختلف، از جمله مسائل تنفسی مانند آسم، بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD) و عفونت های پس از کووید-19 را کنترل کند.

    وی گائو، محقق ارشد و پروفسور مهندسی پزشکی، گفت: “نظارت بر تنفس بیمار، کاری است که به طور معمول انجام می شود، به عنوان مثال، برای ارزیابی آسم و سایر شرایط تنفسی. با این حال، این امر مستلزم مراجعه بیمار به کلینیک برای جمع آوری نمونه و پس از آن یک دوره انتظار برای نتایج آزمایشگاهی است.”

    هدف گائو و تیمش توسعه ابزارهایی برای نظارت بر سلامت شخصی از راه دور بود که بازخورد بلادرنگ را در تنظیمات خانه یا محل کار ارائه می کرد. گائو افزود: “به عنوان مثال، ما میتوانیم از این اطلاعات برای ارزیابی میزان عملکرد یک درمان پزشکی استفاده کنیم.”

    ماسک هوشمند مقرون به صرفه

    این نمونه اولیه ماسک هوشمند EBCare (جایی که EBC مخفف متراکم تنفسی بازدمی است) نامیده می شود. طبق بیانیه مطبوعاتی، ماسک هوشمند به گونه ای طراحی شده است که مقرون به صرفه باشد و هزینه مواد آن حدود 1 دلار است.

    یک چالش کلیدی در طراحی ماسک، لزوم خنک کردن و متراکم کردن نفس بازدم به حالت مایع برای تجزیه و تحلیل شیمیایی بود. در تنظیمات بالینی، این مرحله معمولاً به طور جداگانه با استفاده از خنک کننده های یخ یا یخچال انجام می شود.

    برای مقابله با این چالش، تیم “سیستم خنک کننده غیرفعال” را ادغام کرد. آنها از خنک کننده تبخیری هیدروژل و خنک کننده تشعشعی برای خنک کردن موثر نفس استفاده کردند. این رویکرد نوآورانه تجزیه و تحلیل بلادرنگ مواد شیمیایی تنفسی را امکان پذیر می کند.

    ونژنگ هنگ، نویسنده ارشد این مطالعه و دانشجوی فارغ التحصیل در Caltech می گوید: “میعانات تنفسی حاوی گازهای محلول و همچنین مواد غیرفرار به شکل ذرات معلق در هوا یا قطرات مانند مواد متابولیک، شاخص های التهابی و عوامل بیماری زا است.”

    ماسک هوشمند

    علاوه بر این، یک سری از کانال های میکروسیال الهام گرفته شده پس از تبدیل نفس به حالت مایع، به سرعت مایع را برای تجزیه و تحلیل به حسگرها منتقل میکنند. جالب اینجاست که این ماسک به صورت بی سیم نتایج تجزیه و تحلیل را به یک دستگاه شخصی متصل مانند تلفن، تبلت یا رایانه ارسال می کند.

    نشانگرهای زیستی را به دقت تشخیص می دهد

    این تیم عملکرد ماسک ها را با تمرکز بر بیماران مبتلا به آسم یا COPD ارزیابی کردند. آنها سطوح نیتریت را در تنفس بیمار – نشانگر التهاب در مجاری هوایی – کنترل کردند. نتایج نشان داد که ماس کها در تشخیص این بیومارکر مؤثر بودند. علاوه بر این، ماسک هوشمند می تواند به طور دقیق سطح الکل خون را اندازه گیری کند. این نشان دهنده پتانسیل ماسک برای استفاده در محل برای بررسی شرایط رانندگی در حالت مستی است.

    این تیم همچنین استفاده از ماسک های هوشمند را برای نظارت بر سطح اوره خون برای مدیریت بیماری کلیوی بررسی کردند.

    هنگامی که عملکرد کلیه کاهش می یابد، مواد زائد متابولیسم پروتئین مانند اوره در خون انباشته می شوند. به طور همزمان، سطح اوره در بزاق افزایش می یابد، که می تواند به گاز آمونیاک تجزیه شود و در نتیجه سطح آمونیوم در نفس بازدم افزایش یابد.

    همانطور که در بیانیه مطبوعاتی آمده است، ماسک ها می توانند به طور دقیق سطوح آمونیوم بالا را در بازدم تشخیص دهند که از نزدیک سطح اوره خون را منعکس می کند. این به طور بالقوه می تواند ابزار ارزشمندی برای نظارت بر بیماری کلیوی باشد. هدف بعدی این تیم گسترش این فناوری به منظور ترکیب نشانگرهای مختلف است که می تواند شرایط مختلف سلامتی را نشان دهد.

    گائو در پایان گفت: “این پایه ای برای ایجاد ماسکی است که به عنوان یک پلت فرم همه کاره برای نظارت بر سلامت عمومی عمل می کند.”

  • بیوکامپیوتر ساخته شده از سلول های مغز انسان

    FinalSpark، یک شرکت فنآوری سوئیسی، اخیراً برنامهای را راهاندازی کرده است که به دانشمندان اجازه میدهد تا دسترسی ابری به «بیوکامپیوتر ها» را اجاره کنند. این بیوکمپیوترها از سلول های مغز انسان ساخته شده اند و ماهیانه 500 دلار قیمت دارند.

    این شرکت ادعا میکند که بیوکامپیوتر (رایانه های زیستی) یا ارگانوئیدهای آن (فناوری که جایگزین های کم انرژی برای مدل های هوش مصنوعی ارائه میکند) میتوانند تا ۱۰۰ روز دوام بیاورند که در واقع کوتاه است. با این حال، سیستم های هوش مصنوعی باید روی ارگانوئیدها آموزش ببینند، که ممکن است نیاز به انتقال دورهای به خوشه های جدید داشته باشند یا با تخریب مواجه شوند.

    آموزش ارگانوئیدها یک روش پیچیده است که شامل دو تنظیم است. اولین مورد پاداش مثبت دوپامین و تحریک الکتریکی منفی است. با استفاده از این روش ها ارگانوئیدها مسیرهای جدیدی را درست مانند مغز انسان زنده ایجاد کرده اند. در حال حاضر، این ارگانوئیدها با دقت مورد بررسی قرار می گیرند تا بتوانند بهتر عمل کنند.

    دسترسی محدود به بیوکامپیوتر های FinalSpark برای دانشگاه های برتر اعطا شده است

    تا کنون، حدود 34 دانشگاه درخواست کرده اند که از کامپیوترهای زیستی FinalSpark استفاده شود. با این حال، این (شرکت) درخواست کرده است که فقط 9 موسسه از این امکان استفاده کنند. این شامل دانشگاه میشیگان، دانشگاه آزاد برلین و دانشگاه لنکستر در آلمان است.

    طبق آخرین گزارش ها، دانشگاه میشیگان احتمالاً تحقیقات خود را در مورد هشدارهای الکتریکی و شیمیایی ادامه خواهد داد. آنها به احتمال زیاد تحقیقاتی را در مورد پیام های شیمیایی و الکتریکی انجام می دهند که به تغییر فعالیت ارگانوئید کمک می کند. در کنار آن، محققان همچنین مشتاق به تطبیق ارگانوئیدها در مدل های مختلف یادگیری هوش مصنوعی هستند.

    بیوکامپیوتر

    آنها همچنین در تلاش هستند تا به آنها کمک کنند تا در مقیاس بزرگتر اجرا شوند و سیستم های هوش مصنوعی مبتنی بر سیلیکون را در اختیار داشته باشند.

    پیش از این، FinalSpark خبر راه اندازی Neuroplatform را منتشر کرده بود که اولین پلت فرم پردازش زیستی در جهان است. در این مورد، ارگانوئیدهای مغز انسان به جای تراشه های سیلیکونی در کارهای محاسباتی تخصص دارند.

    به گفته این شرکت، Neuroplatform می تواند حدود 16 ارگانوئید مغز را پردازش کند. FinalSparks بر این باور است که در مقایسه با سایر همتایان خود، این انرژی بسیار کمتری مصرف می شود.

    بررسی تکنیک های جدید برای آموزش مدل های هوش مصنوعی با بیوکامپیوتر سلول مغزی

    آموزش مدل های هوش مصنوعی یک کار دشوار است، مدل های سنتی هوش مصنوعی شامل چیزی به نام «یادگیری تقویتی» میشوند. این بدان معناست که به یک مدل هوش مصنوعی برای تکمیل یک کار پاداش داده می شود.

    در بیشتر موارد، پاداش بیشتر یک مقدار عددی است که می تواند برای سنجش میزان نزدیک بودن رفتار مدل استفاده شود. این در مقایسه با نتیجه مورد نظر خواهد بود. حتی اگر این تکنیک در بیشتر موارد کارایی داشته باشد، و هر چه تاثیر داشته باشد – مثبت یا منفی، دانشمندان تکنیک هایی را کشف می کنند که روی سلول های مغز کار می کنند.
    یکی از راه های انجام این کار، تغذیه نورون ها با دوپامین است، مولکولی با پاداش، تقویت کننده مثبت و یک سیگنال الکتریکی که به عنوان یک تقویت کننده منفی واجد شرایط است.

    در حال حاضر، سازمان سوئدی در حال تقویت امکانات پلتفرم عصبی خود و تولید حدود 2000 تا 3000 بیوکامپیوتر است. با این حال، با وجود تمام نوآوری ها، ممکن است رقابتی را برای خود جذب کند.

    برخی از محققان اسپانیایی در حال کار بر روی رایانه های سلولی جدیدی هستند که می توانند به محرک های محیطی پاسخ دهند. محققان دیگر از انگلستان در حال کار بر روی تحقیقات پیشرفته در مورد شبکه های قارچی هستند تا برای محاسبه مخزن و الگوها استفاده شوند.

  • کشف ویروس های باستانی 40 هزار ساله در چین

    گزارش های اخیر نشان داده است که محققان تقریباً 1700 گونه از ویروس های باستانی را که در یخ های یخبندان هیمالیا پنهان شده بودند را پیدا کردند. مطالعه اخیر در مجله Nature Geoscience نشان داد که این ویروس ها عمدتاً به دلیل تکه های DNA ویروسی که در هسته یخی منجمد شده بودند، کشف شدند. بر اساس مطالعه منتشر شده، این ها از یخچال گلیا در فلات تبت گرفته شده است.

    محققان به احتمال زیاد DNA این ویروس های باستانی را تجزیه و تحلیل می کنند و چگونگی سازگاری ویروس ها با تغییرات آب و هوا را بررسی می کنند. در حال حاضر، آنها در حال جمع آوری هرچه بیشتر اطلاعات هستند در حالی که هنوز میتوانند آن را به دست آورند.

    بسیاری از آنها نسبت به آنچه در اینجا انجام می شود ابراز خوش بینی کرده اند و امیدوارند که همکاری آنها می تواند به معنای رسیدگی به طیف گسترده ای از مسائل علمی باشد.

    ویروس های باستانی کشف شده در یخچال های طبیعی هیمالیا: هشداری برای تغییرات آب و هوایی

    ژی پینگ ژونگه، همکار تحقیقاتی، در بیانیه ای فاش کرد که قبلاً کار زیادی انجام نشده بود. او اضافه کرد که این ایده که چگونه ویروس ها با تغییرات بزرگ در آب و هوای زمین مرتبط هستند، بررسی نشده باقی مانده است.

    او خاطرنشان کرد که یخ های یخبندان واقعاً گرانبها هستند و مردم اغلب مقادیر زیادی از مواد مورد نیاز برای تحقیقات ویروس ها و میکروب ها را ندارند. این مقاله بیان کرد که ویروس ها از 9 افق زمانی میآیند که در 41000 سال گذشته سه چرخه سرد به گرم را در بر میگیرند.

    ویروس های باستانی

    هسته های یخ در یخچال گلیا که در هیمالیا در شمال غربی تبت قرار دارد، که حدود 4 مایل بالاتر از سطح دریا است، نمونه برداری شد. سیبری خانه ویروس های باستانی بوده است که در منجمد دائمی منجمد شده اند. برخی از محققان ابراز نگرانی کرده اند که یکی از این ویروس ها احتمالاً انسانها را آلوده میکند، زیرا به دلیل تغییرات آب و هوایی در سراسر جهان ذوب میشوند.

    ژان میشل کلاوری، استاد دانشگاه اکس مارسی فرانسه که این مطالعه را رهبری میکرد، قبلاً به نیوزویک گفت: “اگر ویروس های آمیب بتوانند برای مدت طولانی در یخ های دائمی زنده بمانند، این به شدت نشان میدهد که ویروس های آلوده به حیوانات و انسانها میتوانند در همان شرایط عفونی باقی بمانند. . علاوه بر این، ما می دانیم که DNA [ویروس های آلوده کننده حیوان/انسان] در یخبندان دائمی شناسایی می شود.”

    ویروس های باستانی ارتباط بالقوه ای را بین تغییرات آب و هوایی و ذوب یخبندان نشان می دهند

    این کشف در مورد چگونگی سازگاری و تکامل ویروس های باستانی با تغییرات آب و هوایی صحبت می کند. آنها همچنین برخی از جوامع موجود در هسته های یخی را کشف کردند که مربوط به حدود 11500 سال پیش است.

    ژونگ افزود: “این حداقل نشان دهنده ارتباط بالقوه بین ویروس ها و تغییرات آب و هوایی است.” این تیم افزود که حدود یک چهارم ویروس ها با گونه های موجود در مناطق مختلف همپوشانی دارند.
    پروفسور تامپسون خاطرنشان کرد که علم ابزار جدیدی است که می تواند به پاسخگویی به سوالات اساسی آب و هوا کمک کند. پروفسور اضافه کرد که تحقیق در مورد حیات در هسته های یخی یخ زده.

    محققان افزودند که تحقیق در مورد حیات منجمد شده در هسته های یخی یخبندان به همین دلیل امکان پذیر نخواهد بود. ذوب یخبندان در طول قرن گذشته افزایش یافته است. برخی از یخچال های طبیعی در هیمالیا، آلپ و آند تلفات قابل توجهی را تجربه کرده اند.

    بر اساس گزارش سال 2023 مرکز بین المللی توسعه یکپارچه کوهستانی (ICIMOD) کشف کرد که تا سال 2100 بین 30 تا 50 درصد از حجم یخچال های طبیعی هیمالیا در صورتی که آب و هوا بین 1.5 تا 2 درجه گرم شود، ممکن است ذوب شده باشد. تامپسون نسبت به کل این فرآیند خوش بین بود و اظهار داشت که این فرآیند می تواند به حل مسائل علمی کمک کند.

  • استراحت در آخر هفته ریسک بیماری های قلبی را تا ۲۰ درصد کم میکند

    سبک زندگی مدرن به این معنی است که بسیاری از افراد در روزهای کار یا مدرسه دچار کمبود خواب هستند و سعی میکنند با خواب جبرانی در آخر هفته ها «به عقب بروند».

    مطالعه Biobank بریتانیا بر روی بیش از 90000 نفر نشان داد کسانی که در آخر هفته ها بیشترین خواب را داشتند، 20٪ کمتر از افرادی که کمترین خواب را داشتند، در معرض خطر ابتلا به بیماری قلبی بودند. این یافته از مطالعه انجمن قلب و عروق اروپا در کنگره 2024 بدست آمده است.

    بیماری قلبی یک پنجم کاهش می یابد

    خواسته های هفته کاری که اغلب تحت تاثیر برنامه های مدرسه یا کار است، می تواند منجر به اختلال خواب و محرومیت شود.

    با این حال، تحقیقات جدید ارائه شده در کنگره ESC 2024 نشان میدهد افرادی که با خوابیدن در تعطیلات آخر هفته به خواب خود ادامه میدهند، ممکن است خطر ابتلا به بیماری قلبی را تا یک پنجم کاهش دهند.

    آقای یانجون سانگ از آزمایشگاه کلیدی ایالتی بیماری های عفونی، بیمارستان فووای، مرکز ملی بیماری های قلبی عروقی، پکن، چین، گفت: “خواب جبرانی کافی با خطر کمتر بیماری قلبی مرتبط است. این ارتباط در میان افرادی که به طور منظم خواب ناکافی را در روزهای هفته تجربه می کنند، آشکارتر می شود.”

    به خوبی شناخته شده است که افرادی که از کم خوابی رنج می برند، در روزهای تعطیل به خواب می روند تا اثرات کمبود خواب را کاهش دهند. با این حال، تحقیقاتی در مورد اینکه آیا این خواب جبرانی به سلامت قلب کمک می کند یا خیر وجود ندارد.

    آخر هفته

    داده ها

    نویسندگان از داده های 90903 شرکت کننده در پروژه Biobank انگلستان استفاده کردند. برای ارزیابی رابطه بین خواب جبرانی آخر هفته و بیماری قلبی، داده های خواب با استفاده از شتاب سنجها ثبت شد و بر اساس چارک ها (به چهار گروه تقریباً مساوی از بیشترین خواب جبرانشده تا کمترین تقسیم شدند) گروهبندی شدند.
    (Q1 (n = 22,475 کمترین جبران بود، دارای 16.05- ساعت تا 0.26- ساعت (یعنی حتی خواب کمتر)؛ Q2 (n = 22901) دارای 0.26- تا 0.45+ ساعت بود؛ Q3 (n=22692) دارای +0.45 بود. تا 1.28+ ساعت و Q4 (n=22695) بیشترین خواب جبرانی (1.28 تا 16.06 ساعت) را داشتند.

    محرومیت از خواب خود گزارش شد، با کسانی که کمتر از 7 ساعت خواب در شب را گزارش می کردند، به عنوان کمبود خواب تعریف می شد. 19816 (21.8%) از شرکت کنندگان به عنوان محروم از خواب تعریف شدند.

    بقیه گروه ممکن است گهگاه خواب ناکافی را تجربه کرده باشند. با این حال، به طور متوسط، ساعات روزانه آنها معیارهای محرومیت از خواب را برآورده نمی کند – نویسندگان این را به عنوان محدودیت داده های خود می شناسند.

    بیماری های مختلف قلبی را تشخیص دهید

    سوابق بستری شدن در بیمارستان و اطلاعات ثبت علت مرگ برای تشخیص بیماری های قلبی مختلف، از جمله بیماری ایسکمیک قلب (IHD)، نارسایی قلبی (HF)، فیبریلاسیون دهلیزی (AF)، و سکته مغزی استفاده شد.
    با میانگین پیگیری تقریباً 14 سال، شرکت کنندگان در گروهی که بیشترین خواب جبرانی را داشتند (چارک 4) نسبت به کسانی که کمترین خواب را داشتند، 19 درصد کمتر در معرض خطر ابتلا به بیماری قلبی بودند (چارک 1).

    در زیر گروه بیمارانی که کمبود خواب روزانه داشتند، افرادی که بیشترین خواب جبرانی را داشتند، 20 درصد کمتر از افرادی که کمترین خواب را داشتند، در معرض خطر ابتلا به بیماری قلبی بودند. تجزیه و تحلیل هیچ تفاوتی بین زن و مرد نشان نداد.

    یکی از نویسندگان، آقای زچن لیو، همچنین از آزمایشگاه کلیدی ایالتی بیماری های عفونی، بیمارستان فووای، مرکز ملی بیماری های قلبی عروقی، پکن، چین، افزود: “نتایج ما نشان می دهد که برای بخش قابل توجهی از جمعیت در جامعه مدرن که از خواب رنج می برند. محرومیت، کسانی که در آخر هفته ها بیشترین خواب را دارند، نسبت به کسانی که کمترین خواب را دارند، به میزان قابل توجهی کمتر به بیماری قلبی مبتلا میشوند.”

  • تبدیل زباله های پلاستیکی روش با تبخیر کردن

    محققان دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، از یک فرآیند شیمیایی پرده برداری کردند که پتانسیل ایجاد انقلابی در بازیافت پلاستیک را دارد. این فرآیند نوآورانه می تواند به طور موثر رایج ترین انواع زباله های پلاستیکی را تبخیر کند. متعاقباً زباله های پلاستیکی رایج را به مواد مفیدی برای ساخت پلاستیک های جدید تبدیل می کند.

    پروفسور هارتویگ که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: “ما مقدار زیادی پلی اتیلن و پلی پروپیلن در اشیاء روزمره، از کیسه های ناهار گرفته تا بطری های صابون لباسشویی گرفته تا پارچ های شیر داریم – بسیاری از آنچه در اطراف ما وجود دارد از این پلی الفین ها ساخته شده است. فرآیند کاتالیزوری می تواند به طور موثر پلی اتیلن و پلی پروپیلن را تجزیه کند، که با هم دو سوم کل زباله های پلاستیکی پس از مصرف را در جهان تشکیل می دهند.”

    این فرآیند جدید آنها را به بلوک های سازنده هیدروکربنی با ارزش برای استفاده مجدد در تولید پلاستیک های جدید تبدیل میکند. این می تواند منجر به یک اقتصاد دایره ای برای بسیاری از پلاستیک های دور ریخته شود، به طور قابل توجهی نیاز به پلاستیک های جدید مشتق شده از سوخت های فسیلی را کاهش دهد و اثرات زیست محیطی زباله های پلاستیکی را کاهش دهد.

    غلبه بر محدودیت ها

    این پیشرفت بر اساس تحقیقات قبلی هارتویگ و تیمش است که بر تجزیه پلی اتیلن به پروپیلن متمرکز شده بود. محققان مزیت کلیدی اکسید تنگستن و سدیم جدید روی کاتالیزورهای آلومینا را نسبت به کاتالیزورهای فلزات گرانبها مورد استفاده در کار قبلی خود برجسته کردند.

    کاتالیزورهای قبلی فعال بودند، اما عمر زیادی نداشتند و نمیتوانستند احیا و دوباره استفاده شوند. به علاوه، کاتالیزورهای قبلی روی پلی پروپیلن کار نمی کردند.

    “مواد جدید پلی پروپیلن را تخریب میکنند و با تعداد گردش بالاتر (مول محصول/مول کاتالیزور؛ اندازهگیری طول عمر) واکنش میدهند و میتوانند در چرخه های واکنش چندگانه استفاده شوند.”

    کاتالیزورهای جدید نیاز به حذف هیدروژن برای ایجاد پیوندهای دوگانه کربن-کربن شکستنی در پلیمر را که یک مرحله مهم در فرآیند قبلی است، حذف میکنند.

    آنها همچنین بسیار کارآمد هستند و مخلوط تقریبا مساوی از پلی اتیلن و پلی پروپیلن را به پروپیلن و ایزوبوتیلن با بازدهی نزدیک به 90 درصد تبدیل می کنند.

    زباله های پلاستیکی

    تاثیر افزودنی های پلاستیکی

    محققان همچنین دریافتند که این فرآیند در برابر برخی از افزودنی های پلاستیکی انعطاف پذیر است، همانطور که با شکستن موفقیت آمیز اشیاء مختلف پلاستیکی روزمره نشان داده شد.

    با این حال، تحقیقات آنها نشان داد که مواد افزودنی خاص، مانند پلی (وینیل کلرید) (PVC) و پلی اتیلن ترفتالات (PET)، می توانند کاتالیزور را مسموم کنند و از کارایی آن جلوگیری کنند. خوشبختانه، این مواد را می توان به راحتی از پلی اتیلن و پلی پروپیلن جدا کرد.

    پروفسور هارتویگ توضیح داد: “کاتالیزور ما نسبت به پلی استایرن متحمل بود، آلاینده ای که جداسازی آن از نظر چگالی دشوارتر است. کاتالیزور نیز توسط افزودنی های فتالات مسموم شده است. افزودنی ها و ناخالصی های زیادی وجود دارند که میتوانند در پلاستیک های زباله وجود داشته باشند، و کارهای آینده برای آزمایش تحمل آنها انجام خواهد شد.”

    افزایش مقیاس برای کاربردهای صنعتی

    تغییر به سمت کاتالیزورهای جامد راه را برای فرآیند جریان پیوسته هموار کرده است، روشی که به دلیل کارایی و مقیاس پذیری به طور گسترده در واکنش های صنعتی در مقیاس بزرگ به کار می رود.

    “بیشتر واکنش های صنعتی در مقیاس بزرگ به عنوان یک فرآیند پیوسته انجام می شود. اجرای دسته ای پشت سر هم برای تولید هزاران محصول بسیار دشوار است.”

    رویکرد جدید چندین مزیت کلیدی را ارائه می دهد. اولا، بازیابی و استفاده مجدد کاتالیزور آسان تر را تسهیل می کند و منجر به صرفه جویی در هزینه و کاهش اثرات زیست محیطی می شود.

    ثانیاً، فرآیندهای جریان پیوسته کنترل بهتری بر شرایط واکنش ارائه میکنند و مدیریت بهتر کیفیت و بازده محصول را ممکن میسازند.

    تحقیق و توسعه آینده در زمینه زباله های پلاستیکی

    محققان حوزه های کلیدی را برای توسعه بیشتر و بهینه سازی فرآیند شناسایی کرده اند. آنها فعالانه روی بهبود طول عمر و بازسازی کاتالیزور، به ویژه برای کاتالیزور سدیم روی آلومینا، کار می کنند.

    پروفسور هارتویگ در پایان گفت: “ما همچنین باید روی پیکربندی های راکتور کار کنیم تا مقیاس را افزایش دهیم و درباره تأثیر افزودنی ها و ناخالصی ها بیشتر بدانیم.”

    در حالی که چالش ها، از جمله تأثیر برخی افزودنی های پلاستیکی و نیاز به افزایش بیشتر، باقی مانده اند، این پیشرفت نشان دهنده گامی مهم به سوی آینده ای پایدارتر برای مدیریت زباله های پلاستیکی است.

  • فرایند ذخیره اطلاعات در مغز انسان بسیار پیچیده تر از آن است که دانشمندان تصور میکردند

    دانشمندان با هدف درک پویایی حافظه در مغز، مطالعه جدیدی بر روی مدل های موش انجام دادند و چگونگی ذخیره و اصلاح خاطرات در هیپوکامپ را بررسی کردند. هیپوکامپ ساختار کوچک و پیچیده ای از مغز است که نقش مهمی در یادگیری، حافظه و احساسات دارد.

    محققان دانشگاه بازل در بازل سوئیس دریافتند که خاطرات تجربیات خاص در مغز به صورت کپی های موازی متعددی که در حداقل سه خوشه مختلف نورون توزیع شده اند، ذخیره می شود. این خوشه ها در مراحل مختلف رشد جنینی ظاهر می شوند. کپی ها از نظر مدت زمان، قابلیت تغییر و حساسیت به حذف در طول زمان متفاوت هستند.

    دینامیک حافظه در مغز حفظ می شود

    دانشمندان به دنبال یادگیری پویایی مغز بودند که حافظه ها را حفظ و تطبیق میدهد تا بفهمند چگونه این فرآیندها به یادگیری از تجربیات گذشته و تصمیم گیری در محیط های متغیر کمک میکنند. تیم تحقیقاتی نشان داد که فعالسازی و زمانبندی کپی های حافظه خاص میتواند به طور قابل توجهی بر نحوه یادآوری، اصلاح و استفاده از حافظه هایمان تأثیر بگذارد.

    فلاویو دوناتو از دانشگاه بازل در بیانیه ای رسمی توضیح داد که مغز با چالش های چشمگیری در رابطه با حافظه مواجه است. از یک طرف، باید آنچه در گذشته اتفاق افتاده را به خاطر بسپارد تا به ما کمک کند تا دنیایی را که در آن زندگی میکنیم درک کنیم. از سوی دیگر، باید با تغییراتی که در اطراف ما اتفاق میافتد وفق دهد و همچنین خاطرات ما باید به ما کمک کنند. دوناتو میگوید: انتخاب های مناسب برای آینده مان.

    درک اینکه چگونه تجربیات گذشته بر تصمیم گیری تأثیر میگذارد میتواند حیاتی باشد. زیرا خاطرات به موجودات زنده کمک میکند از گذشته بیاموزند و با شرایط متغیر سازگار شوند، بنابراین بر تصمیم گیری ها و رفتارهای آینده تأثیر میگذارند.

    دانشمندان همچنین خاطرنشان می کنند که تا زمان کشف نسخه های حافظه متعدد، مکانیسم پشت مغز که دینامیک حافظه را تنظیم می کند یک راز باقی مانده بود.

    در مغز

    کپی های موازی از حافظه های ذخیره شده

    با مطالعه هیپوکامپ در موش ها، این تیم مشاهده کردند که نسخه های موازی از خاطرات ذخیره شده در خوشه های عصبی در مراحل مختلف در طول رشد جنینی ظاهر می شوند.

    این کپی ها در دسترس پذیریشان در طول زمان متفاوت هستند، به طوریکه نورون های متولد شده حافظه های طولانی مدت را حفظ میکنند که تنها پس از مدتی قابل دسترسی میشوند، در حالی که نورون های متأخر خاطراتی را ذخیره میکنند که در ابتدا قوی هستند اما با گذشت زمان محو میشوند. نورون های مرحله میانی حافظه های پایدارتری را ذخیره می کنند.

    ویلد کویم، نویسنده اول، اظهار داشت: “چگونه خاطرات به صورت پویا در مغز ذخیره میشوند، دلیلی بر انعطاف پذیری مغز است که زیربنای ظرفیت حافظه عظیم آن است.”

    این انعطاف پذیری در ذخیره سازی حافظه توضیح می دهد که چگونه مغز ما می تواند خاطرات را در طول زمان تطبیق دهد، و به ما کمک می کند از تجربیات جدید بیاموزیم در حالی که همچنان خاطرات مهم طولانی مدت را حفظ می کنیم. بیانیه محققان تاکید می کند که تداوم از طریق پویایی یک عمل ظریف برای ایجاد تعادل است که اکنون ممکن است یک نقطه ورود برای درک کامل آن داشته باشند.

    این یافته به طور بالقوه می تواند به دانشمندان در درمان مسائلی مانند خاطرات آسیب زا کمک کند که ممکن است برای فرد بسیار طاقت فرسا یا شدید باشد. همچنین می تواند به بازیابی خاطراتی که محو شده اند یا به نظر گم شده اند کمک کند و راه های جدیدی برای مدیریت و بهبود سلامت روان ارائه دهد.

    محققان اکنون در نظر دارند تا نیروی محرک های که در پس چگونگی رمزگذاری و اصلاح خاطرات در مغز وجود دارد را درک کنند، که به طور بالقوه منجر به راه هایی برای کاهش تأثیر خاطرات مزاحم میشود.

  • ژل امپلنتی که میخواد از جراحی قلب کودکان جلوگیری کند

    کودکانی که با نقص هایی که بر حفره های تحتانی قلب به دنیا می آیند، اغلب در اوایل زندگی به چندین جراحی تهاجمی نیاز دارند. روش اولیه معمولاً شامل کاشت یک لوله پلاستیکی یا شانت برای افزایش جریان خون است.

    با این حال، همانطور که کودک رشد می کند، شنت معمولاً باید جایگزین شود تا با بدن در حال رشد او مطابقت داشته باشد. اکنون، محققان یک شانتی ساخته اند که می تواند با تحریک نور منبسط شود. در صورت توسعه کامل، این دستگاه به طور بالقوه می تواند تعداد جراحی های باز قفسه سینه این کودکان را کاهش دهد.

    کریستوفر رودل، استادیار مهندسی بیومدیکال در دانشگاه درکسل، میگوید: “بعد از اینکه جراح برای اولین بار لوله را وارد میکند، این کودکان اغلب مجبورند دو یا سه یا حتی چهار عمل جراحی دیگر را فقط برای کاشت یک لوله کمی بزرگتر انجام دهند.
    هدف ما این است که داخل لوله را با یک کاتتر ساطع کننده نور که داخل شانت قرار می دهیم گسترش دهیم و به طور کامل نیاز به جراحی های اضافی را از بین ببریم.”

    هیدروژل های فعال شده با نور

    این نقایص مادرزادی قلب بر حفره های تحتانی قلب که به بطن معروف هستند تأثیر میگذارند و منجر به محدود شدن جریان خون به ریه ها و بقیه بدن میشوند. بدون مداخله جراحی، نوزادان با این شرایط نمی توانند زنده بمانند. بسیاری از این نوزادان کوچک به دنیا می آیند، اما می توانند پس از اولین کاشت شانت، رشد سریعی را تجربه کنند.

    برای انطباق با این رشد، جراحان اغلب مجبورند یک جراحی باز قفسه سینه دیگر انجام دهند تا شانت را با یک جراحی بزرگتر جایگزین کنند. هر جراحی خطرات قابل توجهی دارد. در یک مطالعه شامل 360 بیمار که تحت بازسازی اولیه قلب قرار گرفتند، 41 مورد نیاز به جراحی های اضافی برای شانت بزرگتر داشتند و متأسفانه هفت بیمار زنده نماندند.

    رودل با همکارانش درکسل، ایمی تروکمورتون و کارا اسپیلر، که قبلاً یک نمونه اولیه قابل ارتقا را برای جایگزینی بالقوه ترین شنت طراحی کرده بودند، همکاری کرد. نقش رودل این بود که مواد شنت را دوباره طراحی کند تا اطمینان حاصل شود که برای استفاده بالینی ایمن و سازگار با نیازهای تک تک کودکان هستند.

    او با ایجاد پلیمرهای جدید برای یک هیدروژل که می تواند اتصالات عرضی اضافی ایجاد کند و قطر داخلی شانت را در هنگام تحریک گسترش دهد، به این امر دست یافت. برای کنترل این انبساط، رودل نور آبی را به عنوان روش فعالسازی انتخاب کرد، زیرا انرژی کافی برای شروع واکنش دارد و در عین حال برای بافت های زنده ایمن باقی میماند.

    قلب

    40 درصد اتساع

    رودل در بیانیه مطبوعاتی می گوید: “نور همیشه یکی از محرک های مورد علاقه من بوده است، زیرا می توانید زمان و مکان اعمال آن را کنترل کنید.”

    برای دستگاه جدید خود، رودل و تیمش به رهبری دانشجوی فارغ التحصیل آکاری سینر، از یک کاتتر فیبر نوری استفاده می کنند – یک لوله بلند و باریک با نوک تابش نور. برای فعال کردن هیدروژل حساس به نور در داخل شنت، هدف آنها این است که جراحان کاتتر را در شریان نزدیک زیر بغل قرار دهند و آن را در جای خود هدایت کنند و از نیاز به جراحی باز قفسه سینه اجتناب کنند.

    در آزمایشات آزمایشگاهی، آنها دریافتند که شنت را می توان به تدریج گسترش داد، با درجه انبساط که توسط مدت زمان قرار گرفتن در معرض نور کنترل می شود. این یافته ها نشان میدهد که پس از کاشت شنت، میتوان آن را متناسب با نیازهای هر کودک تنظیم کرد.

    این تیم توانست شنت را تا 40 درصد گشاد کند، قطر آن را از 3.5 میلیمتر به 5 میلیمتر افزایش دهد که با اندازه بزرگترین شنت های مورد استفاده در کودکان قابل مقایسه است.
    علاوه بر این، آنها نحوه واکنش سلولها و عروق خونی به شانت اصلاح شده را ارزیابی کردند و هیچ نشانه ای از تشکیل لخته، التهاب یا سایر خطرات بالقوه سلامت مرتبط با دستگاه کاشته شده را نیافتند.

    تحقیقات بیشتر

    گام بعدی برای این تیم شامل آزمایش نمونه های اولیه شنت تمام قد در یک تنظیم شبیه سازی شده است که سیستم گردش خون انسان را تکرار می کند. در صورت موفقیت آمیز بودن این آزمایش ها، محققان قصد دارند تا آزمایش هایی را با استفاده از مدل های حیوانی انجام دهند.

    به گفته رودل، این فناوری می تواند کاربردهای گسترده تری فراتر از درمان نقایص قلب تک بطنی داشته باشد. به عنوان مثال، دستگاه های مشابه میتوانند به طور بالقوه برای جایگزینی رگهای خونی در کودکانی که در تصادفات رانندگی آسیب دیده اند، استفاده شوند.

    رودل نتیجه می گیرد: “در این روش ها، شما با همین مشکل مواجه میشوید: کودکان فقط بزرگسالان کوچک نیستند. آنها به رشد خود ادامه می دهند. این چیزی است که ما باید در بیومواد توضیح دهیم، اینکه پیوند در طول زمان چگونه رفتار خواهد کرد.”