فهرست مطالب
دانشمندان سوئیسی با ساخت میکروکاتتر مغناطیسی MagFlow، گامی بزرگ در درمان سکته مغزی، تومورهای سرطانی و بیماری‌های قلبی برداشته‌اند.
به گزارش تکناک، این میکروکاتتر که توسط پژوهشگران مؤسسه فدرال فناوری لوزان (EPFL) ساخته شده است، می‌تواند همراه با جریان خون حرکت کند و به باریک‌ترین شریان‌های بدن (باریک‌تر از یک تار مو) نفوذ نماید.
میکروکاتترها از ابزارهای حیاتی در درمان‌های پیشرفته از باز کردن رگ‌های مسدود و جلوگیری از خونریزی گرفته تا رساندن دقیق دارو به تومورهای درون بدن به حساب می‌آیند. با وجود این، سامانه‌های موجود که بر پایه سیم‌های راهنما عمل می‌کنند با چالش‌هایی مانند: کندی حرکت، دشواری در هدایت و خطر آسیب به دیواره رگ‌ها روبه‌رو هستند و در نهایت نمی‌توانند به رگ‌های بسیار ظریف و پیچیده مغز دست یابند.
تیم تحقیقاتی EPFL برای حل این مشکل، میکروکاتتر MagFlow را طراحی کرده است؛ میکروکاتتری مغناطیسی و فوق‌ریز که از نیروی طبیعی جریان خون برای پیشروی در رگ‌ها بهره می‌برد. این نوآوری می‌تواند فصل تازه‌ای در درمان بیماری‌هایی مانند: سکته مغزی، ناهنجاری‌های شریانی‌ـ‌وریدی و حتی سرطان‌های چشمی در کودکان بگشاید.
سلمان سکار، سرپرست آزمایشگاه سامانه‌های میکروبایوروباتیک EPFL در این‌باره گفت: «این نوع کاتترها دغدغه خارج‌سازی پس از عمل را از میان برمی‌دارند و محدودیتی در میزان داروی قابل حمل ندارند. با وجود این، بسیاری از رگ‌های بدن هنوز فراتر از دسترس ابزارهای سنتی باقی مانده‌اند. به همین دلیل، ما فناوری MagFlow را توسعه دادیم و آزمایش کردیم؛ میکروکاتتری مغناطیسی و فوق‌ریز که اندازه آن نصف میکروکاتترهای رایج است و با بهره‌گیری از انرژی حرکتی طبیعی جریان خون، تماس با دیواره رگ‌ها را به حداقل می‌رساند.»
01
از 02افزایش دقت میکروکاتتر مغناطیسی MagFlow با جریان خون
طرح اولیه MagFlow نخستین‌بار در سال ۲۰۲۰ به صورت نواری پلیمری و تخت با نوک مغناطیسی معرفی شد. در نسخه تازه‌ای که با همکاری پاسکال موزیمان، متخصص نورورادیولوژی مداخله‌ای از بیمارستان تورنتو وسترن توسعه یافته است، این طرح به شکلی کامل و عملیاتی درآمده و به یک میکروکاتتر کارآمد تبدیل شده است. ساختار دستگاه از دو لایه پلیمری به‌هم‌چسبیده تشکیل شده است که بدنه‌ای انعطاف‌پذیر را شکل می‌دهد و می‌تواند همانند شیلنگ آتش‌نشانی منبسط شود تا طیفی از مایعات (از مواد حاجب بسیار رقیق تا مواد انسداددهنده‌ی غلیظ) را با دقت بالا به محل موردنظر برساند.
مهندسان EPFL برای هدایت دقیق این میکروکاتتر، سامانه‌ای رباتیک به نام OmniMag طراحی کرده‌اند؛ سامانه‌ای که با استفاده از مولد میدان مغناطیسی نصب‌شده روی بازوی رباتیک، حرکات دست پزشک را از طریق یک قلم حساس به حرکت شبیه‌سازی می‌کند. این سیستم به طور خودکار زاویه و جهت میدان مغناطیسی لازم را برای هدایت نوک مغناطیسی MagFlow محاسبه می‌کند، که گامی حیاتی برای تحقق ناوبری دقیق و کم‌تهاجمی درون بدن انسان است.
سلمان سکار، سرپرست پروژه اعلام کرد:
«از ثبت این فناوری انحصاری بسیار هیجان‌زده هستیم و می‌خواهیم آن را به مرحله بعد ببریم. هم‌اکنون در حال راه‌اندازی یک استارت‌آپ برای توسعه آن هستیم.»
02
از 02میکروکاتتر؛ فناوری در مقیاس میکرو
در آزمایش‌های انجام‌شده روی حیوانات در مرکز پژوهشی در پاریس، تیم تحقیقاتی توانست میکروکاتتر مغناطیسی MagFlow را با موفقیت از میان شریان‌های پیچیده سر، گردن و ستون فقرات خوک‌ها عبور دهد و مواد حاجب و انسداددهنده را با دقت و ایمنی بالا به رگ‌های بسیار باریک و خمیده منتقل کند.
لوسیو پانکالدی، یکی از توسعه‌دهندگان فناوری MagFlow و فارغ‌التحصیل جدید مؤسسه EPFL اعلام کرد: «نتایج آزمایش‌های ما مفهوم هدایت مبتنی بر جریان خون را از مرحله ایده به یک راهکار بالینی عملی ارتقا داده است؛ راهکاری که می‌تواند افق‌های تازه‌ای در درمان بیماری‌های قلبی-عروقی بگشاید.»
تیم تحقیقاتی اکنون در همکاری مشترک با متخصصان بیمارستان دانشگاهی لوزان و بیمارستان چشم ژول گونن، در حال تطبیق نسخه‌ای از MagFlow برای درمان رتینوبلاستوما، نوعی سرطان نادر چشم در کودکان است. همچنین پژوهشگران به دنبال گسترش کاربردهای عصبی این فناوری هستند؛ از جمله طراحی میکروالکترودهایی که بتوانند از مسیر رگ‌های خونی به مغز نفوذ کنند و الگوی فعالیت‌های تشنجی را با دقت بالا نقشه‌برداری نمایند.
یافته‌های این پژوهش در مجله Science Robotics منتشر شده است.
