Հարավային Կորեայի Հանյան համալսարանի գիտնականները նոր սերնդի «խելացի» բժշկական սպեղանի են մշակել, որն ընդունում է մարմնի ջերմաստիճանին համապատասխան ձևը և միաժամանակ արագացնում քրոնիկ վերքերի ապաքինումը։
Advanced Materials ամսագրում հրապարակված հետազոտությունն անդրադառնում է քրոնիկ վերքերի խնդրին, որոնք հատկապես հաճախ են հանդիպում դիաբետով հիվանդների շրջանում։ Նրանց մոտ հյուսվածքների վերականգնման գործընթացը հաճախ դանդաղում կամ խաթարվում է բորբոքումների, վարակների և թույլ ռեգեներացիայի պատճառով։ Վերքերը փակելու ավանդական մեթոդները՝ կարերը, բժշկական կապիչներն ու սոսինձները, միայն մեխանիկորեն են մոտեցնում վերքի եզրերը և չեն մասնակցում բուժման կենսաբանական գործընթացներին։
Նոր մշակումն իրենից ներկայացնում է միկրոասեղային սպեղանի՝ ստացված 4D տպագրության միջոցով։ Այն ակտիվանում է մարմնի 37°C ջերմաստիճանի պայմաններում և «հարմարվում» հյուսվածքի ձևին։ Փակցվելուց հետո սպեղանին կորանում է՝ առավել սերտ շփում ապահովելով վերքի հետ և նպաստելով դրա փակմանը։ Բացի այդ, կառուցվածքի մեջ ներդրված են բուժիչ մոլեկուլների ներարկման և հակաբակտերիալ պաշտպանության տարրեր։
Տեխնոլոգիայի առանձնահատկությունը միանգամից մի քանի ուղղությունների համադրումն է՝ արհեստական բանականություն (ԱԲ), մեքենայական ուսուցում, բիոմիմետիկա և ԴՆԹ-նանոտեխնոլոգիաներ։ Գիտնականները հատուկ ալգորիթմներ են կիրառել նյութի վարքագիծը կանխատեսելու և դրա կառուցվածքն օպտիմալացնելու համար, ինչը թույլ է տվել խուսափել բազմաթիվ փորձարարական ձախողումներից։ Ամենաճշգրիտ արդյունքները ցույց է տվել Գաուսյան գործընթացների ռեգրեսիոն մոդելը, որը կանխատեսել է, թե ինչպես են նյութի բաղադրությունն ու կառուցվածքն ազդում ձևափոխվելու նրա հնարավորության վրա։
Որպես ներշնչանքի աղբյուր հետազոտողների համար հիմք է ծառայել գիշատիչ ցողիկ բույսը (Drosera capensis), որն իր որսին որսում է համակարգված շարժումների և կպչուն մակերեսի շնորհիվ։ Այս սկզբունքները տեղափոխվել են սպեղանու ինժեներական կառուցվածք, որն ընդունակ է «ինքնակազմակերպվել» հյուսվածքների հետ շփման պահին։
Փորձարկումները ցույց են տվել, որ միկրոասեղները մարմնի ջերմաստիճանի ազդեցությամբ արագ վերականգնում են տրված ձևը, կայուն շփում են ապահովում վնասված հյուսվածքի հետ և, ավանդական մեթոդների համեմատ, նպաստում են վերքի ավելի արագ փակմանը։ Բացի այդ, համակարգն ապահովել է ռեգեներացիան խթանող ԴՆԹ-նանոմասնիկների վերահսկելի արտազատում, ինչպես նաև ակնառու հակաբակտերիալ ազդեցություն է ցուցաբերել աղիքային ցուպիկի (Escherichia coli) և ոսկեգույն ստաֆիլոկոկի (Staphylococcus aureus) դեմ։
Նախակլինիկական փորձարկումների ընթացքում տեխնոլոգիան արագացրել է ապաքինումն ու բարելավել հյուսվածքների վերականգնման որակը։ Հետազոտության ղեկավար Հյոն-Դո Չունի խոսքով՝ առանցքային ձեռքբերումը ոչ միայն կենսանմանակող սարքի ստեղծումն է, այլև արհեստական բանականության կիրառումը, որը թույլ է տվել կենսաբանական սկզբունքները վերածել կանխատեսելի ու ծրագրավորվող բժշկական համակարգի։
Թեև մինչև կլինիկական կիրառությունը դեռևս լրացուցիչ հետազոտությունների անհրաժեշտություն կա, այս մշակումը դիտարկվում է որպես հիմք ապագայի «խելացի» բժշկական սարքերի համար՝ սկսած ապաքինող սպեղանիներից մինչև իմպլանտներ ու կենսահամատեղելի հիմնակմախքներ, որոնք ընդունակ են հարմարվել օրգանիզմի պայմաններին և ակտիվորեն մասնակցել բուժման գործընթացին։
Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում