ไฮโดรเจลที่แข็งแรง ยืดหยุ่น และเหนียวซึ่งมีน้ำมากกว่า 70% สามารถใช้ทำเส้นเอ็นเทียมที่ทนทานและเนื้อเยื่อชีวภาพอื่นๆ ที่รับน้ำหนักได้ ไฮโดรเจลชนิดใหม่นี้ทำขึ้นโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส ประเทศสหรัฐอเมริกา และใช้โพลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) ซึ่งเป็นวัสดุที่ได้รับการรับรองสำหรับการใช้งานด้านชีวการแพทย์โดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา
เส้นเอ็นทางชีวภาพยังมีน้ำมากกว่า 70%
แต่ก็ยังแข็งแรงและทนทานด้วยโครงสร้างแบบลำดับชั้นที่เชื่อมต่อกันซึ่งขยายช่วงความยาวตั้งแต่นาโนเมตรไปจนถึงมิลลิเมตร นักวิจัยพยายามเลียนแบบวัสดุเหล่านี้โดยใช้ไฮโดรเจล ซึ่งเป็นโครงข่ายโพลีเมอร์สามมิติที่สามารถกักเก็บน้ำได้มากและมีโครงสร้างคล้ายกับเนื้อเยื่อชีวภาพ ปัญหาคือจนถึงตอนนี้ ไฮโดรเจลที่มีน้ำมากพอๆ กับเส้นเอ็นตามธรรมชาติมักจะไม่แข็งแรง ทนทาน หรือทนต่อความล้าเหมือนในธรรมชาติ
เกลือโครงสร้างที่หล่อเย็นในงานของพวกเขา ทีมที่นำโดยXimin He จาก Samueli School of Engineeringของ UCLA เริ่มต้นด้วยการหล่อเย็นหรือแข็งตัว PVA เพื่อสร้างโครงสร้างโพลีเมอร์ที่มีรูพรุนเหมือนรังผึ้ง ผนังรูพรุนขนาดไมครอนในวัสดุนี้อยู่ในแนวเดียวกันและทำหน้าที่เพิ่มความเข้มข้นของ PVA ในพื้นที่ที่มีการแปล
จากนั้นนักวิจัยได้แช่พอลิเมอร์ในสารละลายเกลือ (“เกลือออก”) เพื่อตกตะกอนและทำให้สายโซ่ของพอลิเมอร์ตกผลึกเป็นเส้นใยที่แข็งแรงหรือเส้นใยซึ่งเกิดขึ้นบนพื้นผิวของผนังรูพรุน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ฮอฟไมสเตอร์
การประกอบแบบลำดับชั้นของโครงสร้างแอนไอโซทรอปิก
ไฮโดรเจลที่เป็นผลลัพธ์มีปริมาณน้ำระหว่าง 70 ถึง 95% เช่นเดียวกับเส้นเอ็นตามธรรมชาติ พวกมันมีการประกอบแบบลำดับชั้นของโครงสร้างแอนไอโซโทรปิกซึ่งขยายความยาวตั้งแต่ระดับโมเลกุลจนถึงไม่กี่มิลลิเมตร
เขาและเพื่อนร่วมงานได้ทดสอบเกลือไอออนต่างๆ ในการทดลอง และพบว่าโซเดียมซิเตรตดีที่สุดในการทำให้เกลือออกจาก PVA เมื่อพวกเขาใช้เครื่องทดสอบทางกลเพื่อวัดลักษณะความเค้น-ความเครียดของไฮโดรเจลที่ได้ พวกเขาพบว่ามีความเค้นสูงสุดที่ 23.5 ± 2.7 เมกะปาสกาล ระดับความเครียด 2900 ± 450 % ความเหนียว 210 ± 13 เมกะจูลต่อลูกบาศก์เมตร พลังงานแตกหัก 170 ± 8 กิโลจูลต่อตารางเมตร และค่าความล้า 10.5 ± 1.3 กิโลจูลต่อตารางเมตร นักวิจัยกล่าวว่าคุณสมบัติทางกลเหล่านี้คล้ายกับเส้นเอ็นตามธรรมชาติ พวกเขายังทราบด้วยว่าไฮโดรเจลของพวกมันไม่มีสัญญาณของการเสื่อมสภาพหลังจากรอบการยืด 30,000 รอบ
การจำลองเนื้อเยื่ออ่อนอื่นๆเนื่องจากมีผล Hofmeister สำหรับโพลีเมอร์และระบบตัวทำละลายต่างๆ เขากล่าวว่าเทคนิคที่ใช้ในงานนี้ ซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในธรรมชาติสามารถนำไปใช้กับวัสดุอื่นๆ ได้เช่นกัน ดังนั้นจึงอาจเป็นไปได้ที่จะใช้โครงสร้างที่มีไฮโดรเจลเป็นพื้นฐานเพื่อจำลองเนื้อเยื่ออ่อนอื่นๆ ในร่างกายมนุษย์ ไม่ใช่แค่เส้นเอ็น
ไฮโดรเจลนำไฟฟ้าสามารถซ่อมแซมเส้นประสาทส่วนปลายที่เสียหายได้
นอกจากการสร้างเนื้อเยื่ออื่นๆ เหล่านี้แล้ว ไฮโดรเจลยังสามารถใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพที่ต้องทำงานหลายรอบได้อีกด้วย He กล่าวเสริม โครงสร้างนี้ยังสามารถใช้เป็นสารเคลือบสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังหรือสวมใส่ได้ เพื่อปรับปรุงความพอดี ความสะดวกสบาย และประสิทธิภาพในระยะยาว ความทะเยอทะยานในระยะยาวของนักวิจัยคือการใช้ไฮโดรเจลตัวใหม่เพื่อเลียนแบบเนื้อเยื่อรับน้ำหนักไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอวัยวะที่ทำงานด้วย ผู้เขียนนำการศึกษา Mutian Huaบอก กับ Physics Worldว่า”สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการรวมการพิมพ์ 3 มิติและวิศวกรรมเนื้อเยื่อเข้ากับไฮโดรเจลที่เราพัฒนาขึ้น”
ข้อดีของ MRI แบบ Ultrahigh-fieldสรุปข้อดีหลักของ MRI แบบ ultrahigh-field แต่นักรังสีวิทยาควรมองว่า MRI แบบ ultrahigh-field เป็นแพลตฟอร์มเฉพาะสำหรับกรณีที่หายากหรือยากบางกรณีเท่านั้น หรือเป็นแพลตฟอร์มประจำและเป็นส่วนหนึ่งของทีมงาน MRI หรือไม่
มุมมองของ Van der Kolk อยู่ระหว่างสุดขั้วทั้งสอง ในขณะนี้เป็นแพลตฟอร์มเฉพาะสำหรับกรณีเฉพาะ กิริยาเฉพาะนี้อาจถูกใช้เป็นประจำมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป
“การศึกษาในอนาคตจะแสดงให้เห็นว่าเครื่องสแกนเนอร์ 3T ตัวต่อไปจะกลายเป็นเครื่องสแกน 3T หรือไม่” เธอกล่าว การใช้ทางคลินิกคำปราศรัยของเธอครอบคลุมโรคทางระบบประสาทหลายชนิดที่ได้รับประโยชน์จาก MRI แบบ ultrahigh-field เช่น MRI-negative/cryptogenic epilepsy, โรคพาร์กินสัน, การกระตุ้นสมองส่วนลึก, โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง, ต่อมใต้สมอง อะดีโนมา และเนื้องอกในสมอง
MRI แบบ Ultrahigh-field สามารถมีประโยชน์ทางคลินิกในโรคลมบ้าหมู และนี่เป็นเพราะ 30% ของผู้ป่วยที่มีอาการดังกล่าวมีประเภทการเข้ารหัสลับ ซึ่งหมายความว่าไม่พบจุดโฟกัสทางกายวิภาค อย่างไรก็ตาม 7T MRI สามารถตรวจพบรอยโรคใหม่ที่ไม่สามารถตรวจพบได้ที่ความแรงของสนามที่ต่ำกว่าในผู้ป่วย 30% ถึง 40% 3T อาจไม่พบรอยโรค เช่น focal cortical dysplasia, polymicrogyria และ mesial temporal sclerosis และในขณะที่รอยโรคเหล่านี้สามารถเห็นได้ใน 3T ย้อนหลัง เธอตั้งข้อสังเกตว่าภาพ 3T ที่แสดงกรณีของเธอได้ดำเนินการในศูนย์ที่นักรังสีวิทยาโรคลมบ้าหมูโดยเฉพาะซึ่งมีประสบการณ์สูงในการตรวจหาความผิดปกติเหล่านี้พลาดไปใน 3T และเคยดูย้อนหลังจากต้นฉบับเท่านั้น ภาพเมื่อตรวจพบบน 7T
นอกจากการตรวจหาสาเหตุของโรคลมบ้าหมูที่แม่นยำยิ่งขึ้น และการประเมินโรคพาร์คินสันได้ดีขึ้นแล้ว การกำหนดเป้าหมายของอิเล็กโทรดกระตุ้นสมองส่วนลึกยังสามารถปรับให้เหมาะสมได้ด้วยการแสดงภาพที่ดีขึ้นของปมประสาทฐานและโครงสร้างสีเทาอื่นๆ ตามหลักการแล้ว อิเล็กโทรดเหล่านี้ควรถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในขอบด้านหลังของนิวเคลียสของ subthalamic ซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนบน 7T มากกว่าความแรงของสนามอื่นๆ
Credit : girlsonthewallmovie.com gp32europe.com halowarscentral.com hatterkepekingyen.info hopendream.net
