۴ پیشرفت مهم در علم پزشکی/ از پیوند گوش تا داروی هسته ای

 به گزارش خبرنگار مهر، در هفته ای که گذشت اخبار متفاوتی در حوزه فناوری منتشر شدند تا گواهی برای پیشرفت در این حوزه باشند اما برخی خبرها بیش از سایرین مورد توجه قرار گرفتند. در زیر به معرفی برخی از این خبرها می پردازیم.

 ۴ پیشرفت مهم در علم پزشکی

* تبدیل سلول‌های سرطانی به بافت‌های سالم
دانشمندان امریکایی موفق به یافتن روشی شده اند که می تواند مانع از تکثیر تومورهای سرطانی شده و بافت بیمار را تبدیل به بافتی سالم کند. محققان امیدوارند با استفاده از این روش بتوانند قادر به کنترل رشد سلول های سرطانی باشند.

محققان مایوکلینیک در تحقیقات خود پی به ارتباط چسبیدن سلولی ( Cell adhesion) با ریز آر ان ای (miRNA) بردند در حالی که تا پیش از این تصور می شد این دو ربطی به یکدیگر ندارند. محققان در این مطالعات دریافتند، زمانی که سلول های عادی با یکدیگر در تماس هستند، زیر مجموعه های مشخصی از miRNAs ژن هایی را که رشد سلولی را ترویج می دهند، سرکوب می کنند.

اما در صورتی که چسبندگی در سلول های سرطانی دچار اختلال شود، تنظیم miRNAs با مشکل مواجه شده و رشد سلول از کنترل خارج می شود. محققان در محیط آزمایشگاهی دریافتند که بازیابی سطوح عادی miRNAs در سلول های بیمار می تواند رشد سلولی را منحرف کند.

* ساخت تراشه ای مبتنی بر شبکه های عصبی
در سال های اخیر، محققان و دانشمندان در توسعه شبکه های عصبی به نتایج قابل توجهی دست پیدا کرده اند که می تواند گام مهمی در آینده این حوزه باشد. تراشه های مبتنی بر شبکه های عصبی قادر به انجام وظایف شگفت انگیزی هستند که آنها را متفاوت می کند.

وظایفی مانند توصیف تصاویر، ترجمه جملات، انجام بازی های رایانه ای، شناسایی موقعیت های اطراف و حتی داشتن رویا. با وجود انجام وظایف و قدرت خارق العاده این تراشه ها باید یادآور شد که این تراشه ها دارای محدودیت هایی هستند که از میان آنها می توان به کند بودن یا اندازه های بزرگ سیستم های مبتنی بر این فناوری اشاره کرد. چنین محدودیت هایی باعث شده تا محققان گام های مهمی را در این عرصه بردارند.

نرم افزار  DeepDream مبتنی بر فناوری توسعه شبکه های عصبی است و در صورتی که بر روی یک رایانه اجرا شود در مدت زمانی در حدود ۱۰ دقیقه قادر به تشخیص تصاویر است. این نمونه بهترین نوع برای بررسی سیستم های صوتی هوشمند  Google Now و Siri است که برای برقراری ارتباط با کاربر و ارائه نتیجه باید با مرکز  supercomputer به تبادل اطلاعات پرداخته که توسط اپل و گوگل و به همین منظور طراحی شده اند. این انتقال اطلاعات زمان بر بوده و می تواند پاسخگویی را به تاخیر بیاندازد.

* پیوند گوش به پسری که بدون گوش متولد شده بود
، «الیجا بل»، پسر بچه هشت ساله ای است که با بیماری مادرزدای «میکروتیا» در سال ۲۰۰۷ میلادی متولد شد. سالانه هزاران کودک با ناهنجاری مادرزادی ﻣﻴﻜﺮوﺗﻴﺎ (گوش کوچک) متولد می شوند که در آن گوش بیرونی به طور کامل شکل نمی‌ گیرد. بسیاری از مبتلایان از گوش داخلی سالمی برخوردارند اما نبود ساختار خارجی گوش می تواند کاهش شنوایی را به دنبال داشته باشد.

این پسر بچه دانش آموز کلاس دوم ابتدایی در ایالت اوهایوی امریکا است. وی با جراحی نادر و با کمک مدیر هندی بخش جراحی پلاستیک و ترمیم بیمارستان کودکان Akron توانست با یک جفت گوش جدید بازسازی شده که از غضروف های دنده وی گرفته شده اند، گوش بیرونی خود را پس از ۸ سال به دست آورد.

پیوند و جراحی گوش این پسر ۸ ساله در حالی است که از این جراحی به عنوان معجزه ای بزرگ در علم پزشکی یاد می شود زیرا این جراحی پیچیدگی های بسیاری داشته که آن را به شاهکار جراحی ها در امریکا تبدیل کرده است.

این پسر بچه از چهار سالگی تحت عمل های جراحی مختلفی قرار گرفته و  Ananth Murthy جراح هندی بیمارستان امریکایی نمونه ای از پوست ران پای الیجا را برای ساخت شکاف بین گوش و سر پسر بچه استفاده کرده تا گوش خارجی بیمار کاملا شبیه به گوش های معمولی باشد.

* ساخت دارویی برای مقابله با تشعشعات هسته‌ای
 محققان امریکایی دانشگاه تگزاس (The University of Texas Medical Branch (UTMB از کشف داروی موثری برای مقابله با اثرات کشنده تشعشعات هسته ای خبر داده اند که می تواند جان انسان های بسیاری را نجات دهد. محققان ۲۴ ساعت پس از قرار گیری موش ها در معرض تشعشعات هسته ای با یک بار تزریق peptide توانستند جان موش ها را نجات دهند.

 Carla Kantara دانشجوی فوق دکترای زیست شیمی و زیست شناسی مولکولی دانشگاه تگزاس و سرپرست این پروژه تحقیقاتی می گوید: «با یک بار تزریق پپتیدی TP۵۰۸ که ۲۴ ساعت پس از قرارگیری موش ها در معرض تشعشعات کشنده اتمی انجام شد، نشان داد که می توان جان این موزیان کوچک را نجات داده و به مقابله با آسیب هایی پرداخت که در اثر تماس با تشعشعات هسته ای بر سیستم گوارشی تحمیل می شوند.»
علاوه بر ماهیت تشعشات و اعضای آسیب دیده، ‌مسیر جذب این تشعشعات بر حسب این که از راه دهان یا پوست باشند و همچنین حساسیت فردی یا توانایی بدن شخص در ترمیم DNA در نوع تاثیر بیولوژیکی آنها بر بدن تاثیر دارد.

آسیب های وارده به افرادی که با تشعشعات هسته ای در ارتباط بوده اند تا حدی است که محققان را به انجام تحقیقات و مطالعاتی در این رابطه و همینطور کشف راه حلی برای مقابله با آسیب های ناشی از تشعشعات هسته ای سوق داده است. آسیب های وارده از تشعشعات هسته ای به روده ها نقش کلیدی را در بازیابی سلامت فرد ایفا می کند، در نتیجه محققان به دنبال راه حلی برای پیشگیری از آسیب به سیستم گوارشی بودند.

۳ رخداد مهم فناوری

* ساخت رایانه هایی از جنس DNA
در دهه های اخیر، کمپانی های فناوری به دنبال ساخت رایانه هایی با امکانات متفاوت بوده اند تا بتوانند نگاه مخاطبان بیشتری را به خود جلب کنند. اما محققان دانشگاه آنجلینای شرقی موفق به اجرای روشی شده اند که از پروتئین DNA در ساخت رایانه استفاده می شود.

ساخت و توسعه رایانه ها با استفاده از پروتئین DNA بر مبنای فناوری نانو بوده و از نمک های مس و اسیدی با نام « ethylenediaminetetraacetic acid» استفاده می شود. این اسید ترکیبی است که در شامپوها یا برخی از محصولات خانگی یافت می شود.

استفاده از این پروتئین در ساخت رایانه ها در حالی است که تحقیقات قبلی نشان داده بود، ساختار DNA را با استفاده از اسید می توان تغییر داد. مطالعات اخیر محققان انگلیسی نشان می دهد، استفاده از ذرات باردار مثبت مس، پروتئین DNA را برای بار دوم تغییر و به ساختار سنجاق سر hair-pin تبدیل می کند.

* دستگاه پوشیدنی تحلیل صدای خس خس سینه
صدای خس خسی که از دستگاه تنفسی بسیاری از افراد شنیده می شود به معنای مشکل داشتن دستگاه تنفسی است. محققان امریکایی موفق به ساخت گجت پوشیدنی شده اند که صدای خس خس کاربرانش را تحلیل کرده و به پزشکان اجازه می دهد تا نوع تنفس بیمار را تشخیص و آنها را از میزان خطری که با آن مواجه هستند، آگاه کند.

این گجت با همکاری محقق ایرانی دانشگاه کارولینای شمالی «صبا امرانی» Saba Emrani و  «حمید کریم» Hamid Krim از محققان مرکز بنیاد علوم ملی در زمینه مهندسی نانوسیستم ها((ASSIST ساخته شده است. صبا امرانی از فارغ التحصیلان دانشگاه صنعتی امیرکبیر است. 

این گجت ترکیبی از نرم افزارها و حسگرهایی است که با ارزیابی صدای خس خسی که از دستگاه تنفسی شخص شنیده می شود به کنترل سلامت کاربرانش می پردازد. این دستگاه از دو بخش اصلی تشکیل شده است. بخش اول شامل حسگرهایی است که به بیمار وصل شده و در تمامی فعالیت های روزمره به بدن شخص متصل هستند. حسگرهای این بخش با حرارت بدن کاربران فعال می شوند. اما بخش دوم شامل نرم افزارهایی است که بر فعالیت حسگرها نظارت می کنند.

* تشخیص آلزایمر و زوال عقل با قلم دیجیتالی
این روش با الهام از روش قدیمی شناسایی بیماران مغزی با استفاده از Clock Drawing Test آزمون طراحی ساعت انجام شده است. در این روش از بیماران خواسته می شود تا ساعتی را رسم کنند که زمان ۱۱:۱۰ را نشان می دهد و سپس از روی این ساعت یک ساعت دیگر را رسم کنند که زمان مشابه را نمایش می دهد.

در این آزمایش، عملکرد افراد برای درک شفاهی، حافظه، تشخیص فاصله و ... مورد بررسی قرار می گیرد تا بتوان به تشخیص بیماری آلزایمر و پارکینسون در افراد پی برد. گروهی از محققان امریکایی موسسه MIT بر پروژه قلم دیجیتالی فعالیت داشته و معتقدند این قلم بیماری و اختلالات مغزی را سریعتر و با دقت بالاتری بررسی می کند.

استفاده از این قلم دیجیتالی نه تنها می تواند بر سرعت تشخیص بیماری بیافزاید بلکه نقش پزشک در تشخیص بیماری را نیز حذف می کند و بیمار در مراحل ابتدایی می تواند از ابتلا به بیماری خود آگاه شود. قلم دیجیتالی با استفاده از یک دوربین موقعیت سر قلم را دائما ثبت می کند تا با توجه به ثبت حرکات قلم بتوان حجم بالایی از داده ها را در اختیار داشت.