نای انسان در کشور شبیه‌سازی شد
“ارزيابي مكانيكي و شبيه سازي ناي انسان” عنوان طرحی است که با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی توسط محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شد.
به گزارش اقتصاد روز به نقل از مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، در جراحی نای به روش رزکسیون- آناستوموز، پس از برداشتن بخش آسیب دیده از نای، دو انتهای بخش های باقی مانده به هم متصل می شوند، که خود باعث کشیده شدن نای در جهت طولی و در نتیجه سخت تر شدن آن می شود. بنابراین امکان پذیر بودن انجام این روش، به طول بخش آسیب دیده نیز وابسته است. با در اختیار داشتن خواص مکانیکی نای، می توان رفتار مکانیکی نای جراحی شده به این روش را مدلسازی کرد، که خود گامی در جهت بهینه سازی این روش جراحی محسوب می شود.
افزایش موفقیت کارکردی نای مصنوعی در بدن
در مورد استفاده از نای مصنوعی نیز، سازگاری خواص مکانیکی گرافت و بافت طبیعی حائز اهمیت است. هرگونه داربست مورد استفاده در مهندسی بافت نای، باید خواص مکانیکی مشابه با بافت طبیعی را دارا باشد تا بتواند در شرایط مکانیکی طبیعی نای در بدن، عملکرد مناسبی را نشان دهد. در غیر اینصورت، عملکرد تنفسی با اختلال روبرو می شود. با توجه به این که نای یک استوانه کامل نیست، اما داربست تهیه شده، اغلب استوانه ای شکل است، بنابراین، سازگاری هندسی میان نای طبیعی و بخش استوانه ای پیوند زده شده نیز حائز اهمیت است. با انجام مشخصه یابی مکانیکی نای و دستیابی به توصیفی کارآمد از خواص مکانیکی این بافت، می توان این سازگاری را با کمک مدلسازی، مورد مطالعه قرار داد و میزان موفقیت کارکردی نای مصنوعی در بدن را تا حد زیادی پیش بینی کرد.
مدل سازي اجزاي محدود ناي طبيعي
در این راستا با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی “ارزيابي مكانيكي و شبيه سازي ناي انسان” توسط محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شد.
خواص مكانيكي ناي تاكنون به طور كامل تعيين نشده است. برخي مطالعات به منظور درك رفتار اجزاي ناي يعني غضروف، بافت ماهيچه اي و بافت همبند، انجام شده‌اند.
هدف از این مطالعه مشخصه يابي مكانيكي ناي انسان با استفاده از آزمايش كشش، مدل سازي اجزاي محدود ناي طبيعي بر اساس مدل واقعي انساني با استفاده از تصاوير ناي انسان، و شبيه سازي نحوه عملكرد داربست هاي كيتوسان-ابريشم ساخته شده براي كاربرد در مهندسي بافت ناي در شرايط پيوند زده شده به ناي انسان يا ناي جراحي شده به روش رزكسيون- آناستوموز است. مشخصه يابي مكانيكي ناي انسان با استفاده از آزمايش مكانيكي، مدل سازي اجزاي محدود ناي طبيعي بر اساس مدل واقعي انساني با استفاده از تصاوير ناي انسان، شبيه سازي نحوه عملكرد داربست هاي كيتوسان-ابريشم ساخته شده براي كاربرد در مهندسي بافت ناي در شرايط پيوند زده شده به ناي انسان و شبيه سازي نحوه عملكرد ناي جراحي شده به روش رزكسيون- آناستوموز از اهداف اصلی انجام این طرح است.
روشي اميدبخش براي درمان ضايعات ناي
بر اساس این گزارش، ناي مجرايي براي تهويه و نيز تخليه ترشحات ناي و نايژه ها است و مي تواند در معرض بيماري هاي مختلفي قرار گيرد. در درمان اكثر ضايعات ناي، از روش جراحي رزكسيون- آناستوموز استفاده مي شود كه در آن پس از برداشتن بخش آسيب ديده، دو بخش باقي مانده به هم متصل مي شوند.
با توجه به مشكلات همراه با چنين روش هايي، مهندسي بافت كه با استفاده از سلول‌هاي زنده به ترميم بافت‌هاي آسيب ديده بدن مي‌پردازد، روشي اميدبخش براي درمان ضايعات ناي به نظر مي رسد. با توجه به اهميت عملكرد مكانيكي ناي در فرآيند تنفس، هرگونه داربست مورد استفاده در مهندسي بافت ناي باید از سازگاري مكانيكي و هندسي با ناي طبيعي برخوردار باشد تا بتواند در شرايط طبيعي ناي در بدن عملكرد مناسبي را نشان دهد. از طرفي جراحي ناي نيز مي تواند رفتار مكانيكي آن را تحت تاثير قرار دهد. به منظور مطالعه عملكرد داربست پيوند زده شده، و يا ناي جراحي شده در شرايط طبيعي بدن، ارزيابي خواص مكانيكي ناي ضروري است.
به این منظور پس از انجام مراحل قانونی و کسب رضایت از بستگان درجه یک، نای انسان از اهداکنندگان عضو (دچار مرگ مغزی)، استحصال و در شرایط مناسب نگهداری خواهد شد و تحت آزمایش کشش قرار خواهد گرفت. در ادامه داده های حاصل از این آزمایش ها، بر مدل های هایپرالاستیک موجود برازش خواهند شد تا مناسب ترین معادله بنیانی برای نای انسان حاصل شود.
