ضربان قلب در دست محققان کاشانی

_ روزنامه جوان نوشت: طول عمر باتری ضربان‌ساز قلب بین پنج تا ۱۰ سال است و جایگزینی باتری هم نیاز به عمل مجدد قلب دارد که برای برخی از این بیماران نیز خطرات و عوارض زیادی به همراه دارد. اکنون برای نخستین‌بار در جهان با اختراع یک فناوری جدید از سوی محققان دانشگاه کاشان دیگر نیازی به جایگزینی باتری قلب نیست.

 

پژوهشگران دانشگاه کاشان به سرپرستی دکتر محمدمهدی ابوالحسنی موفق به حذف جراحی پرهزینه و مرگبار تعویض باتری قلب شدند. دکتر ابوالحسنی هم عضو هیئت‌علمی دانشگاه کاشان و هم محقق مؤسسه تحقیقاتی ماکس پلانک آلمان است. مؤسسه ماکس پلانک که در ۲۶ فوریه ۱۹۴۸ توسط تعدادی از فیزیکدانان اتمی آلمان مانند ورنر هایزنبرگ و اتو هان تأسیس شد، جایگزین انجمن قیصر ویلهلم برای توسعه علوم است که در سال ۱۹۱۱ ایجاد شده‌بود.

 

محققان شاغل در دانشکده‌های زیر مجموعه مؤسسه انجمن ماکس پلانک تا به حال موفق به دریافت ۱۵ جایزه نوبل شده‌اند. این تعداد جایزه نوبل توسط هیچ انجمن تحقیقاتی دیگر در دنیا دریافت نشده‌است. این مؤسسه به‌نام ماکس کارل ارنست لودویگ پلانک فیزیکدان معتبر آلمانی، برنده جایزه نوبل نامگذاری شده‌است که او را پدر علم کوانتوم می‌شناسند.

 

محققان دانشگاه کاشان روز گذشته موفق شدند با توسعه نانو ژنراتور پیزوالکتریک، انرژی مکانیکی حاصل از حرکات قلب را به انرژی الکتریکی موردنیاز باتری قلب تبدیل کنند.

 

رئیس دانشگاه کاشان دیروز در جمع خبرنگاران با بیان اینکه، ضربان‌ساز‌های قلب دستگاه‌هایی هستند که با انتقال سیگنال‌های الکتریکی به درمان نارسایی قلب کمک می‌کنند، گفت: «طول عمر باتری ضربان‌ساز‌ها بین پنج تا ۱۰ سال است و جایگزینی باتری نیاز به عمل مجدد قلب دارد.» عباس زراعت با اشاره به اینکه عمل مجدد قلب هزینه‌های بالایی را به بیمار تحمیل می‌کند و برای بیماران کهنسال بسیار خطرناک است، افزود: «حذف باتری از این دستگاه‌ها و دسترسی به منبع انرژی الکتریکی دائمی مشکلات زیادی از بیماران قلبی مرتفع می‌کند.»

 

وی گفت: «محمدمهدی ابوالحسنی، عضو هیئت‌علمی دانشگاه کاشان و محقق مؤسسه تحقیقاتی ماکس پلانک آلمان و خانم سارا عظیمی، دانشجوی دکترای مهندسی شیمی دانشگاه کاشان با همکاری الهیار گلابچی، عضو هیئت‌علمی دانشگاه علوم پزشکی کاشان موفق شدند با توسعه نانو ژنراتور پیزوالکتریک انرژی مکانیکی حرکات قلب را به انرژی الکتریکی موردنیاز ضربان‌ساز قلب تبدیل کنند.»

 

زراعت ادامه داد: «این گروه موفق شدند با ذخیره کردن انرژی الکتریکی تولیدشده از حرکات قلب سگ به‌عنوان حیوان مدل در یک خازن، ضربان‌ساز قلب را بدون باتری روشن کنند؛ یافته‌های حاصل از این تحقیق برای طراحی ضربان‌ساز قلب بدون باتری است و نیاز به جراحی‌های مکرر برای جایگزینی باتری از میان برداشته خواهد شد.»

 

باتری قلب یک دستگاه کوچک است که زیر قلب گذاشته می‌شود تا به کنترل ضربان نامنظم قلب کمک کند. این دستگاه با استفاده از پالس‌های الکتریکی، قلب را تحریک می‌کند تا تعداد ضربان‌های قلب طبیعی شود.

 

وقتی خون با اکسیژن کم، از تمام نواحی مختلف بدن به قلب می‌رود، نخست به دهلیز راست می‌ریزد. دهلیز راست که پر شد، خون را به حفره زیرین خود یعنی بطن راست می‌فرستد. این حفره بزرگ‌تر، خون را از طریق سرخرگ ریوی به ریه‌ها می‌فرستد. در ریه، خون از اکسیژن غنی می‌شود و از طریق سیاهرگ‌های ریوی به قلب (دهلیز چپ) بازمی‌گردد. وقتی دهلیز چپ پر شد، خون را به حفره زیرین خود می‌فرستد. این حفره، یا همان بطن چپ، با استفاده از عضلات قوی خود خون را به سرتاسر بدن پمپ می‌کند.

 

عمل جراحی باتری قلب یا پیس میکر قلب، برای درمان آریتمی‌ها استفاده می‌شود. آریتمی نوعی مشکل جدی در ضربان قلب است. در طول یک آریتمی، قلب می‌تواند با سرعت زیاد، خیلی آهسته، یا یک ریتم نامنظم بزند.

 

در طول یک آریتمی، قلب ممکن است قادر به پمپ کردن خون به اندازه کافی در کل بدن نباشد که می‌تواند باعث علائمی مهم مثل تنگی نفس یا مرگ شود. آریتمی شدید می‌تواند به اندام‌های حیاتی بدن آسیب برساند و حتی ممکن است باعث از دست دادن هوشیاری یا مرگ شود.

 

دستگاه ضربان‌ساز از یک باتری، ژنراتور الکترونیکی و یک حسگر تشکیل شده‌است. سنسور یا همان حسگر فعالیت الکتریکی قلب را دریافت و اطلاعات مربوطه را از طریق سیم‌ها به رایانه الکترونیکی ارسال می‌کند.

 

جریان الکتریکی‌ای که باتری تولید می‌کند از طریق سیم‌های مخصوصی که به آن «لید» گفته می‌شود و داخل قلب قرار می‌گیرد، به عضله قلب هدایت می‌شود. این سیم‌ها همچنین به دستگاه کمک می‌کنند تا از چگونگی ضربان قلب آگاه شود و بتواند زمان نیاز جریان الکتریکی لازم را بفرستد. باتری قلب محدودیت‌های زیادی برای بیمار ایجاد می‌کند. زمانی که بیمار دارای دستگاه ضربان‌ساز است، باید از تماس طولانی یا نزدیک با بعضی دستگاه‌های الکتریکی یا دستگاه‌هایی که میدان مغناطیسی قوی تولید می‌کنند، خودداری کنید. وسایلی که ممکن است با دستگاه ضربان‌ساز تداخل کنند عبارتند از: ژنراتور‌های الکتریکی، سیم‌های فشار قوی، بعضی وسایل برقی خانگی مانند مایکروویو، فلزیاب‌ها، گوشی همراه و دستگاه‌های ام‌پی‌تری‌پلیر و دستگاه‌های جوشکاری صنعتی.

 

فناوری‌ای که محققان دانشگاه کاشان به سرپرستی دکتر ابوالحسنی در دانشکده مهندسی شیمی انجام دادند، در نوع خود واقعاً شاهکار است. حذف جراحی مجدد برای تعویض باتری قلب، جان بسیاری را در جهان نجات خواهد داد.

 

جالب اینکه «محمد مهدی ابوالحسنی» عضو هیئت علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه کاشان و سرپرست تیم تولید‌کننده فناوری جدید، سال گذشته به‌عنوان یکی از برندگان جایزه «فلوشیپ هامبولدت» با «اشتاین مایر» رئیس‌جمهور فدرال آلمان دیدار کرد.

 

طبق روالی که از سال ۱۹۵۵ در آلمان انجام می‌شود، هر ساله رئیس‌جمهوری فدرال آلمان میزبان برندگان «فلوشیپ هامبولدت» است.

 

بنیاد «هامبولدت» معتبرترین سازمان حمایت از تحقیقات در آلمان است، که از محققان معتبر از تمام دنیا حمایت تحقیقاتی می‌کند. در میزان اعتبار این سازمان ذکر همین نکته کافی است که ۵۵ نفر از برندگان جایزه «نوبل» قبلاً برنده «فلوشیپ هامبولدت» بوده‌اند.

 

در این دیدار محققانی از ۸۰ کشور حضور داشتند که دکتر «محمدمهدی ابوالحسنی» از دانشگاه کاشان به عنوان برنده «فلوشیپ هامبولدت» از ایران حضور داشت.