به گزارش کارا پیام به نقل از ایسنا، محققان توانستند کنترل دقیقی بر هندسه و اصطکاک یک گره به دست آورند تا آنرا «برنامه ریزی» کنند که وقتی با نیروی مشخصی کشیده می شود، باز شود.
به نقل از نیچر، این مطالعه به یک جراح یا یک روبات که زخمی را بخیه می زند اجازه می دهد بخیه را با نیروی درست بزنند و این کار با کشیدن انتهای آزاد نخ گره خورده تا وقتی که گره باز می شود، به انجام می رسد. درست بودن میزان نیرو مهمست و بخیه هایی که خیلی محکم یا خیلی شل باشند می توانند عوارض داشته باشند.
هنگام استفاده از این نخ بخیه خاص، جراح کشیدن نخ را تا زمان باز شدن گره ادامه می دهد و هنگامی که گره باز شد به مفهوم کافی بودن نیروی وارده به نخ بخیه است و جراح می تواند نخ را رها کند.
در جراحی های شبیه سازی شده، این تکنیک به جراحان بی تجربه اجازه داد بخیه هایی به خوبی همتایان باتجربه شان بزنند. در جراحی راست روده در موش ها با کمک این گره، جریان خون سریع تر برقرار شد و خونریزی و بافت زخم کمتری نسبت به بخیه های معمولی به وجود آمد.
جراحان بطور معمول میزان کشش بخیه ها را با نگاه و لمس می سنجند که مهارتی است که سال ها طول می کشد تا آموخته شود و حتی در بین متخصصان هم متغیر باقی می ماند.
افزودن یک گره لغزنده به نخ، «نوعی فیوز مکانیکی داخلی» به وجود می آورد که میزان نیرویی که می تواند به بافت منتقل شود را محدود می کند. تیفنگ لی، پژوهشگر مکانیک و رباتیک در دانشگاه ژجیانگ در هانگژو، چین، که این گروه از ریاضی دانان، محققان مکانیک و پزشکان را رهبری کرده است می گوید: جراح فقط باید یک قانون ساده را دنبال کند: بکش تا گره باز شود، آن وقت می دانی به نیروی مورد نظر رسیدی.
مکانیک پیچیده درون یک گره ساده
نوع گره استفاده شده شامل یک حلقه است که وقتی یک سر نخ کشیده شود باز می شود. هرچند چنین گره هایی ساده به نظر می رسند، مکانیک درون آنها پیچیده است، لی می گوید: وقتی یک گره لغزنده باز می شود، نخ خم می شود، می پیچد، می لغزد و به خودش ساییده می شود و هندسه گره خیلی سریع تغییر می کند.
برای طراحی گره هایی که وقتی نخ با نیروی مشخصی کشیده شود باز شوند، گروه ابتدا آزمایش هایی انجام داد تا بسنجد چه طور خاصیت های مختلف نخ و گره بر نیروی موردنیاز برای باز شدن اثر می گذارند، سپس پروسه بازشدن را با تصاویر با وضوح بالا مطالعه کردند. از این آزمایش ها، آنها معادلاتی ساختند تا خاصیت هایی مانند میزان سفتی گره و زبری سطح نخ را به نیروی موردنیاز برای باز شدن پیوند دهند.
چشم انداز آینده
محققان امیدوارند در آینده، جراحان بتوانند از نخ هایی با گره های لغزنده ی از پیش بسته شده بهره گیرند که برای یک عمل خاص کالیبره شده اند یا از دستگاه گره زن لغزنده برای ساخت گره ها در لحظه بهره ببرند. آنها می گویند این تکنیک خصوصاً در جراحی های لاپاراسکوپی که پزشکان بدون لمس مستقیم عمل می کنند یا در جراحی رباتیک مفید خواهد بود.
بخیه ها در چندین دهه گذشته واقعاً تغییر نکرده اند. اگر بخیه ای مانند آن چه نویسندگان پیشنهاد می کنند بتواند در محیط بالینی استفاده گردد و هر بار بی نقص کار کند، پیشرفت شایان توجهی نسبت به وضعیت فعلی خواهد بود.
به اجمال، چشم انداز آینده پژوهشگران امیدوارند در آینده، جراحان بتوانند از نخ هایی با گره های لغزنده ی از پیش بسته شده بهره گیرند که برای یک عمل خاص کالیبره شده اند یا از دستگاه گره زن لغزنده برای ساخت گره ها در لحظه بهره ببرند. اگر بخیه ای مانند آنچه نویسندگان پیشنهاد می کنند بتواند در محیط بالینی استفاده گردد و هر بار بی نقص کار کند، پیشرفت شایان توجهی نسبت به وضعیت فعلی خواهد بود.
منبع: كارا پیام