حفظ تنوع زیستی گونه‌های جانوری به کمک اعضای مصنوعی‌

انسان‌ها تنها موجوداتی نیستند که از دستاوردهای مصنوعی و غالبا ربوتیکی در حوزه فناوری برتر پزشکی سود می‌جویند. کانگوروها، دلفین‌ها، پرندگان و حتی فیل‌ها همگی جانورانی بوده‌اند که اعضای مصنوعی دریافت کرده‌اند. دانشمندانی که در این زمینه تلاش می‌کنند بر این باورند که مجهز کردن حیوانات ناتوان شده و دارای معلولیت با کمک این‌گونه اعضای مصنوعی می‌تواند به حفظ بقا و تنوع زیستی گونه‌های جانوری در معرض خطر کمک شایانی کند. عقاب کاس منقار طلایی نخستین پرنده‌ای نیست که منقار پروتزی دریافت می‌کند، ولی ممکن است به اندازه نامش (بیوتی) خوش‌اقبال باشد. این عقاب‌ 9 ساله که بومی مناطق آمریکای شمالی است 3 سال پیش در حالی در آلاسکا پیدا شد که حسابی لاغر شده و قادر به خوردن نبود چون که با شلیک یک شکارچی، 90 درصد منقار فوقانی‌اش از بین رفته و زبان و حفره‌های پیشانی (سینوس)‌اش بدون محافظ مانده بود. بیوتی توسط یک مربی پرندگان به کمک انبرکی تغذیه می‌شد تا این که با مشورت یک گروه مهندسی سینتیک پیشنهاد شد منقاری برایش بسازند. برای درست کردن پروتز بیوتی، قالب‌هایی از قسمت‌های باقیمانده نوکش با استفاده از مواد دندانپزشکی گرفته شد. از قالب‌ها با اسکن رایانه‌ای یک مدل شبکه‌ای سه‌بعدی با دقت یک‌ده‌هزارم تهیه شد و برای تعیین اندازه و وضعیت جای‌گذاری پرنده، اندازه‌گیری‌هایی از منقار واقعی عقاب به عمل آمد. با تهیه این داده‌ها، مهندسان قادر به ایجاد مدلی رایانه‌ای از منقار شدند و سپس با استفاده از یک فرآیند مونتاژ استریو لیتوگرافی آن را چاپ کردند. در این فرآیند از یک لیزر برای ذوب کردن و آمیختن ریزدانه‌های مواد پلیمری نایلون پروتز منقار استفاده می‌شود.
کد خبر: ۲۱۳۱۱۵

مهندسان گروه، این منقار مصنوعی را به پایه‌ای از جنس تیتانیوم و طلا روی باقیمانده منقار بیوتی چسباندند. هرچند این منقار تنها راه‌حلی موقتی است، ولی گروه در مراحل ساخت  منقاری دائمی است که احتمالا به یک کاشتن(ایمپلنت) نیاز خواهد داشت. حالا بیوتی می‌تواند غذا و آب بخورد و خودش را با منقار و زبانش تمیز کند. هدف گروه، ساختن منقاری بسیار قوی و بسیار سبک و سفت و سخت مثل حیات وحش است که از موادی با پایه پلیمری مثل لاستیک ساخته شود و به پرنده اجازه دهد بدون وارد شدن فشار روی استخوان‌هایش، بتواند گوشت را بکند و کارهایش را انجام دهد.

دم مصنوعی برای دلفین پوزه‌دار

وینتر هنوز یک بچه‌دلفین بود که امدادگران در حالی که دمش درون تله صید خرچنگ گرفتار شده بود، پیدایش کردند و چند روز بعد هم دمش کنده شد. اما برخلاف سایر دلفین‌ها که فقط بخشی از باله دمی را از دست داده‌اند، وینتر حتی ساقه اصلی و پایک دم را که حرکت بالا و پایین دم را کنترل می‌کند از دست داده بود. حیوان می‌توانست هنوز با استفاده از باله‌هایش شنا کند و بدنش را مثل یک کوسه به حالت موج‌دار به حرکت درآورد ولی مربیان نگران این بودند که شنا کردن در این حالت می‌تواند در درازمدت موجب آسیب رسیدن به تیره پشتی دلفین شود. به همین دلیل تیمی از متخصصان اعضای مصنوعی، تصمیم به ساخت دم جدیدی برای این دلفین دم‌بریده گرفتند.

ابتدا قالبی از قسمت جدا شده بدن دلفین گرفته شد و با استفاده از اسکن سه‌بعدی قالب، مدلی دیجیتال از این قسمت تهیه شد. سپس بر مبنای این مدل دم را تراشیدند. این پروتز شامل غلاف پلاستیکی سیلیکون نرمی است که با قسمت کنده شده بدن دلفین کاملا جور می‌شود. دمی پلاستیکی که به وسیله مکش نگهداشته شده به آن متصل می‌شود. وضعیت فعلی فاقد یک مفصل ساقه‌ای است اما گروه در حال تحقیق برای توسعه بخشیدن مفصلی است که به این دم پروتزی اجازه حرکت کامل یک دم طبیعی دلفین را بدهد. مساله مهم دیگر در این زمینه میزان اعتماد طبیعی دلفین به دمش برای حرکاتی نظیر پرش‌های 5‌متری در هواست که باید مورد تحقیق بیشتر قرار گیرد، چون بزرگ‌ترین چالش پیش روی چنین اعضای مصنوعی‌ای، همین تمایل دلفین‌ها برای جست و خیز به‌شمار می‌رود.

به گفته محققان گروه، هدف نهایی دمی دائمی نیست، چرا که باعث عصبانی شدن و رنجش پوست حساس وینتر می‌شود. وینتر تعلیم دیده تا همراه این دم مصنوعی به شکل صحیح شنا کند و روزی پنج ساعت برای فیزیوتراپی دمش را می‌پوشد. تاکنون 10 دم کامل برایش تدارک دیده شده و به گرفتن پروتزهای جدید در طول حیاتش ادامه خواهد داد. دانش فناوری اعضای مصنوعی و وسایل مربوط هر سال بهتر خواهد شد.

باله شنای مصنوعی برای لاک‌پشت دریایی‌

وقتی آلیسون، این لاک‌پشت دریایی سبز 12 سانتی تنها با یک باله تقلا می‌کرد تا خودش را از روی ساحل به طرف دریا بکشد هیچ کس تصور نمی‌کرد زنده بماند؛ اما آلیسون که از گونه‌های جانوری در معرض خطر است، تحت مراقبت و درمان قرار گرفت و با رژیمی تقویتی از ماهیان مرکب و آنتی‌بیوتیک‌ها تا اندازه طبیعی سنش رشد کرد. هنوز این لاک‌پشت 5 کیلویی می‌تواند تنها در دایره‌هایی در جهت عقربه‌های ساعت شنا کند و با فشار دادن بدنش به کف مخزن، خودش را برای تنفس بالا می‌کشد. یک استاد دندانپزشکی ترمیمی از مرکز علوم سلامت دانشگاه تگزاس، مشغول توسعه دادن نوعی باله شنای مصنوعی برای جانور است تا آلیسون به عنوان نخستین لاک‌پشت دارای اندامی مصنوعی لقب گیرد. این پروژه در مراحل اولیه توسعه خود است و این محقق بنا دارد قالب‌هایی از یک باله شنای لاک‌پشت تهیه کند و سپس با استفاده از سیلیکون که در تهیه پروتزهای انسانی معمول است، برای این لاک‌پشت باله شنایی مصنوعی بسازد و آن را به قسمت مورد نظر که دارای ساقه استخوانی است، متصل کند.

مترجم: مهریار میرنیا / منبع: popularmechanics

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها