ایم آئی ٹی پریس آفس کی ویب سائٹ پر ڈاؤن لوڈ کے لیے دستیاب تصاویر غیر تجارتی اداروں، پریس اور عوام کو تخلیقی العام انتساب کے غیر تجارتی غیر مشتق لائسنس کے تحت فراہم کی جاتی ہیں۔ مناسب سائز۔ تصاویر کاپی کرتے وقت کریڈٹ کا استعمال کرنا ضروری ہے۔اگر نیچے فراہم نہیں کیا گیا ہے تو، تصاویر کے لیے "MIT" کو کریڈٹ کریں۔
ایم آئی ٹی انجینئرز نے مقناطیسی طور پر تار کی طرح چلنے والا روبوٹ تیار کیا ہے جو تنگ، سمیٹنے والے راستوں، جیسے دماغ کی بھولبلییا ویسکولیچر سے فعال طور پر سرکتا ہے۔
مستقبل میں، اس روبوٹک دھاگے کو موجودہ اینڈو ویسکولر ٹیکنالوجی کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے، جس سے ڈاکٹروں کو مریض کے دماغی خون کی شریانوں کے ذریعے روبوٹ کی دور سے رہنمائی کرنے کی اجازت دی جائے گی تاکہ وہ تیزی سے رکاوٹوں اور گھاووں کا علاج کر سکیں، جیسے کہ اینیوریزم اور فالج میں ہوتا ہے۔
"اسٹروک امریکہ میں موت کی پانچویں بڑی وجہ اور معذوری کی سب سے بڑی وجہ ہے۔اگر شدید فالج کا علاج پہلے 90 منٹ میں یا اس کے بعد کیا جا سکتا ہے، تو مریض کی بقاء میں نمایاں بہتری آسکتی ہے،" MIT مکینیکل انجینئرنگ اور سول اور ماحولیاتی انجینئرنگ کے ایسوسی ایٹ پروفیسر Zhao Xuanhe کہتے ہیں، "اگر ہم عروقی کو ریورس کرنے کے لیے ایک ڈیوائس ڈیزائن کر سکتے ہیں۔ اس 'پرائم ٹائم' مدت کے دوران رکاوٹ، ہم ممکنہ طور پر مستقل دماغی نقصان سے بچ سکتے ہیں۔یہی ہماری امید ہے۔‘‘
Zhao اور اس کی ٹیم، بشمول MIT کے شعبہ مکینیکل انجینئرنگ کے ایک گریجویٹ طالب علم یونہو کم، آج سائنس روبوٹکس کے جریدے میں اپنے نرم روبوٹ ڈیزائن کی وضاحت کرتے ہیں۔ مقالے کے دیگر شریک مصنفین MIT کے گریجویٹ طالب علم جرمن البرٹو پیراڈا اور آنے والے طالب علم ہیں۔ شینگ ڈو لیو۔
دماغ سے خون کے جمنے کو دور کرنے کے لیے، ڈاکٹر عام طور پر اینڈو ویسکولر سرجری کرتے ہیں، ایک کم سے کم حملہ آور طریقہ کار جس میں سرجن مریض کی اہم شریان کے ذریعے، عام طور پر ٹانگ یا نالی میں ایک پتلا دھاگہ ڈالتا ہے۔ فلوروسکوپک رہنمائی کے تحت، جو بیک وقت ایکس رے کا استعمال کرتا ہے۔ خون کی نالیوں کی تصویر بنائیں، سرجن پھر دستی طور پر تار کو خراب دماغی خون کی نالیوں میں گھماتا ہے۔ اس کے بعد کیتھیٹر کو تار کے ساتھ منتقل کیا جا سکتا ہے تاکہ متاثرہ جگہ تک دوا یا کلٹ بازیافت آلہ پہنچایا جا سکے۔
کم نے کہا کہ یہ طریقہ کار جسمانی طور پر مطالبہ کر سکتا ہے، اور اس کے لیے سرجنوں کو فلوروسکوپی کے بار بار تابکاری کی نمائش کو برداشت کرنے کے لیے خصوصی طور پر تربیت حاصل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
کم نے کہا، "یہ ایک بہت ضروری مہارت ہے، اور مریضوں کی خدمت کے لیے کافی سرجن نہیں ہیں، خاص طور پر مضافاتی یا دیہی علاقوں میں،" کم نے کہا۔
اس طرح کے طریقہ کار میں استعمال ہونے والے میڈیکل گائیڈ وائرز غیر فعال ہوتے ہیں، یعنی انہیں دستی طور پر ہیرا پھیری کی جانی چاہیے، اور اکثر دھاتی کھوٹ کور سے بنی ہوتی ہیں اور اسے پولیمر کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے، جس کے بارے میں کم کا کہنا ہے کہ یہ رگڑ پیدا کر سکتا ہے اور خون کی نالیوں کے استر کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔ تنگ جگہ.
ٹیم نے محسوس کیا کہ ان کی لیب میں ہونے والی پیش رفت گائیڈ وائرز کے ڈیزائن اور کسی بھی متعلقہ تابکاری کے لیے ڈاکٹروں کی نمائش کو کم کرنے میں، دونوں طرح کے اینڈواسکولر طریقہ کار کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتی ہے۔
پچھلے کچھ سالوں میں، ٹیم نے ہائیڈروجلز (بائیو کمپیٹیبل میٹریلز جو زیادہ تر پانی سے بنی ہیں) اور تھری ڈی پرنٹنگ میگنیٹو ایکچویٹڈ میٹریلز میں مہارت حاصل کی ہے جنہیں رینگنے، چھلانگ لگانے اور گیند کو پکڑنے کے لیے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے، صرف اس کی ہدایت پر عمل کرتے ہوئے مقناطیس
نئے مقالے میں، محققین نے ہائیڈروجلز اور مقناطیسی عمل پر اپنے کام کو جوڑ کر ایک مقناطیسی طور پر چلنے کے قابل، ہائیڈروجیل لیپت روبوٹک تار، یا گائیڈ وائر تیار کیا، کہ وہ زندگی کے سائز کے سلیکون ریپلیکا دماغوں کے ذریعے مقناطیسی طور پر خون کی نالیوں کی رہنمائی کرنے کے لیے کافی پتلی بنانے کے قابل تھے۔ .
روبوٹک تار کا بنیادی حصہ نکل ٹائٹینیم الائے، یا "نائٹینول" سے بنا ہوتا ہے، ایک ایسا مواد جو موڑنے کے قابل اور لچکدار دونوں ہوتا ہے۔ ہینگرز کے برعکس، جو جھکنے پر اپنی شکل برقرار رکھتے ہیں، نائٹینول تار اپنی اصلی شکل میں واپس آجاتا ہے، جس سے اسے مزید فائدہ ہوتا ہے۔ سخت، تکلیف دہ خون کی نالیوں کو لپیٹتے وقت لچک۔ ٹیم نے تار کے کور کو ربڑ کے پیسٹ یا سیاہی میں لپیٹ کر اس میں مقناطیسی ذرات کو سرایت کیا۔
آخر میں، انہوں نے ایک کیمیائی عمل کا استعمال کیا جو انہوں نے پہلے مقناطیسی اوورلے کو ہائیڈروجیل کے ساتھ کوٹ اور بانڈ کرنے کے لیے تیار کیا تھا- ایک ایسا مواد جو بنیادی مقناطیسی ذرات کی ردعمل کو متاثر نہیں کرتا، جبکہ اب بھی ایک ہموار، رگڑ سے پاک، بایو مطابقت پذیر سطح فراہم کرتا ہے۔
انہوں نے روبوٹک تار کی درستگی اور ایکٹیویشن کا مظاہرہ کرتے ہوئے ایک بڑے مقناطیس (زیادہ سے زیادہ کٹھ پتلی کی رسی کی طرح) کا استعمال کرتے ہوئے تار کی راہنمائی کرنے کے لیے ایک چھوٹے سے لوپ کے رکاوٹ کے راستے سے گزرنے والے تار کی یاد تازہ کر دی۔
محققین نے تار کو دماغ کی بڑی خون کی نالیوں کی زندگی کے سائز کے سلیکون نقل میں بھی آزمایا، جس میں لوتھڑے اور اینیوریزم بھی شامل ہیں، جو ایک حقیقی مریض کے دماغ کے سی ٹی اسکین کی نقل کرتا ہے۔ ، پھر کنٹینر کے سمیٹنے والے، تنگ راستے سے روبوٹ کی رہنمائی کے لیے ماڈل کے ارد گرد بڑے میگنےٹس کو دستی طور پر جوڑ دیا۔
کم کا کہنا ہے کہ روبوٹک دھاگوں کو فعال کیا جا سکتا ہے، مطلب یہ ہے کہ فعالیت کو شامل کیا جا سکتا ہے — مثال کے طور پر، ایسی ادویات فراہم کرنا جو خون کے جمنے کو کم کرتی ہیں یا لیزر کے ذریعے رکاوٹوں کو توڑتی ہیں۔ مؤخر الذکر کو ظاہر کرنے کے لیے، ٹیم نے دھاگوں کے نائٹینول کور کو آپٹیکل ریشوں سے بدل دیا اور پتہ چلا کہ وہ مقناطیسی طور پر روبوٹ کی رہنمائی کر سکتے ہیں اور ہدف کے علاقے تک پہنچنے کے بعد لیزر کو چالو کر سکتے ہیں۔
جب محققین نے ہائیڈروجیل لیپت روبوٹک تار کا غیر کوٹیڈ روبوٹک تار سے موازنہ کیا، تو انھوں نے پایا کہ ہائیڈروجیل نے تار کو ایک انتہائی ضروری پھسلنے والا فائدہ فراہم کیا، جس سے یہ سخت جگہوں پر پھنس جائے بغیر پھنسے۔ یہ خاصیت دھاگے کے گزرتے ہی برتن کی پرت کو رگڑ اور نقصان کو روکنے کے لیے کلیدی ثابت ہوگی۔
سیئول نیشنل یونیورسٹی میں مکینیکل انجینئرنگ کے پروفیسر کیوجن چو نے کہا، "سرجری میں ایک چیلنج دماغ میں خون کی ان پیچیدہ شریانوں کو عبور کرنا ہے جن کا قطر اتنا چھوٹا ہے کہ کمرشل کیتھیٹرز تک نہیں پہنچ سکتے۔""یہ مطالعہ ظاہر کرتا ہے کہ اس چیلنج پر کیسے قابو پایا جائے۔کھلی سرجری کے بغیر دماغ میں جراحی کے طریقہ کار کو ممکنہ اور قابل بناتا ہے۔
یہ نیا روبوٹک دھاگہ سرجنوں کو تابکاری سے کیسے بچاتا ہے؟ مقناطیسی طور پر چلنے والا گائیڈ وائر سرجنوں کو مریض کی خون کی نالی میں تار کو دھکیلنے کی ضرورت کو ختم کرتا ہے، کم نے کہا۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ڈاکٹر کو بھی مریض کے قریب ہونا ضروری نہیں ہے اور زیادہ اہم بات یہ ہے کہ فلوروسکوپ جو تابکاری پیدا کرتا ہے۔
مستقبل قریب میں، وہ اینڈو ویسکولر سرجری کا تصور کرتا ہے جس میں موجودہ مقناطیسی ٹیکنالوجی شامل ہوتی ہے، جیسے بڑے میگنےٹ کے جوڑے، ڈاکٹروں کو آپریٹنگ روم سے باہر، فلوروسکوپ سے دور رہنے دیتے ہیں جو مریضوں کے دماغ کی تصویر بناتے ہیں، یا یہاں تک کہ بالکل مختلف مقامات پر۔
کم نے کہا، "موجودہ پلیٹ فارم ایک مریض پر مقناطیسی میدان لگا سکتے ہیں اور ایک ہی وقت میں فلوروسکوپی کر سکتے ہیں، اور ڈاکٹر کسی دوسرے کمرے میں یا کسی دوسرے شہر میں بھی جوائس اسٹک سے مقناطیسی میدان کو کنٹرول کر سکتا ہے،" کم نے کہا۔ Vivo میں ہمارے روبوٹک تھریڈ کو جانچنے کے لیے اگلے مرحلے میں موجودہ ٹیکنالوجی کا استعمال کریں۔
تحقیق کے لیے فنڈنگ ​​آفس آف نیول ریسرچ، ایم آئی ٹی کے سولجر نینو ٹیکنالوجی انسٹی ٹیوٹ، اور نیشنل سائنس فاؤنڈیشن (این ایس ایف) سے حاصل ہوئی۔
مدر بورڈ کے رپورٹر بیکی فریرا نے لکھا ہے کہ MIT کے محققین نے ایک روبوٹک دھاگہ تیار کیا ہے جسے اعصابی خون کے جمنے یا فالج کے علاج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ روبوٹ کو ادویات یا لیزر سے لیس کیا جا سکتا ہے جو کہ "دماغ کے مسائل والے علاقوں تک پہنچایا جا سکتا ہے۔اس قسم کی کم سے کم ناگوار ٹیکنالوجی اعصابی ہنگامی حالات جیسے کہ اسٹروک سے ہونے والے نقصان کو کم کرنے میں بھی مدد کر سکتی ہے۔
ایم آئی ٹی کے محققین نے میگنیٹرون روبوٹکس کا ایک نیا دھاگہ بنایا ہے جو انسانی دماغ کے ذریعے گھوم سکتا ہے، سمتھسونین کے رپورٹر جیسن ڈیلی لکھتے ہیں، "مستقبل میں، یہ دماغ میں خون کی نالیوں سے گزر کر رکاوٹوں کو صاف کرنے میں مدد دے سکتا ہے،" ڈیلی بتاتے ہیں۔
ٹیک کرنچ کے رپورٹر ڈیرل ایتھرنگٹن لکھتے ہیں کہ ایم آئی کے محققین نے ایک نیا روبوٹک دھاگہ تیار کیا ہے جسے دماغی سرجری کو کم ناگوار بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایتھرنگٹن نے وضاحت کی کہ نیا روبوٹک دھاگہ "دماغی عوارض کے مسائل، جیسے کہ رکاوٹوں کا علاج آسان اور زیادہ قابل رسائی بنا سکتا ہے۔ ایسے زخم جو انیوریزم اور فالج کا باعث بن سکتے ہیں۔"
ایم آئی ٹی کے محققین نے مقناطیسی طور پر کنٹرول کرنے والا ایک نیا روبوٹک کیڑا تیار کیا ہے جو ایک دن دماغی سرجری کو کم حملہ آور بنانے میں مدد دے سکتا ہے، نئے سائنسدان کے کرس اسٹاکر-واکر کی رپورٹ۔ جب انسانی دماغ کے سلیکون ماڈل پر تجربہ کیا گیا تو، "روبوٹ مشکل سے گھل مل سکتا ہے۔ خون کی نالیوں تک پہنچنا۔"
Gizmodo رپورٹر اینڈریو Liszewski لکھتے ہیں کہ MIT کے محققین کی طرف سے تیار کردہ ایک نئے دھاگے کی طرح روبوٹک کام کو فالج کا سبب بننے والی رکاوٹوں اور جمنے کو تیزی سے صاف کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔" روبوٹ نہ صرف فالج کے بعد کی سرجری کو تیز اور تیز تر بنا سکتے ہیں، بلکہ تابکاری کی نمائش کو بھی کم کر سکتے ہیں۔ جو سرجنوں کو اکثر برداشت کرنا پڑتا ہے،" لیزوزکی نے وضاحت کی۔