پروتزهای پیشرفته که ساخت آنها اغلب با موادی مانند لاستیک‌های سیلیکونی ممکن می‌شود، اکنون می‌توانند یک کاربرد غیرمنتظره و سودمند را در مهندسی پزشکی پیدا کنند.

به نقل از وب‌سایت رسمی «دانشگاه تگزاس ای اند ام»، نمونه‌های شبیه به پوست که از نوعی لاستیک سیلیکونی موسوم به «اکوفلکس»(Ecoflex) ساخته شده‌اند، می‌توانند به عنوان بستری برای ارزیابی خطر عفونت‌های باکتریایی ناشی از کاتترهای داخل وریدی و آزمایش حسگرهای پوشیدنی در میان سایر کاربردهای زیست‌پزشکی عمل کنند. پژوهش «دانشگاه تگزاس ای اند ام»(Texas A&M) نشان می‌دهد که نمونه‌های ساخته‌شده از اکوفلکس را می‌توان برای شبیه‌سازی بافت‌های واقعی پوست، تر شوندگی، قابلیت ارتجاعی، شرایط رشد و چسبندگی باکتری‌ها مهندسی کرد.

«ماجد عثمان الثومیری»(Majed Othman Althumayri) پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما معتقدیم این ماده نویدبخش مطالعه عفونت ناشی از باکتری‌هایی است که به طور طبیعی روی پوست وجود دارند. هدف ما ایجاد یک ماده شبیه به پوست با موادی بود که می‌توان آنها را به سادگی خریداری کرد. اکوفلکس نه تنها برای استفاده آسان است، بلکه می‌توان آن را با حداقل مراحل اضافی به سرعت استفاده کرد.

آلثومیری ادامه داد: ما در یافتن روش‌های پیشگیری از عفونت کاتترهای داخل وریدی کند عمل کرده‌ایم. یک دلیل می‌تواند این باشد که ما پلتفرم‌های مناسب را برای آزمایش کاتترهای جدید یا حسگرهای زیستی پوشیدنی و آموزش کارکنان نداریم تا بتوانیم میزان عفونت‌ها را کاهش دهیم.

پژوهشگران برای رفع این شکاف به اکوفلکس ۰۰-۳۵ روی آوردند که زیست‌سازگار است و برای کاربردهای گوناگون استفاده می‌شود. آنها ابتدا قالب‌هایی را از محل‌های رایج ورود داخل وریدی مانند آرنج، دست و ساعد ایجاد کردند. سپس، آنها با ریختن اکوفلکس در قالب‌های حاوی استخوان‌ها و لوله‌های مصنوعی که به‌ عنوان رگ‌ها عمل می‌کردند، ماکت‌هایی را شبیه به پوست ساختند.

در مرحله بعد، پژوهشگران بررسی کردند که آیا نمونه‌های اکوفلکس شبیه به پوست دارای ویژگی‌های مشابه پوست واقعی هستند یا خیر. آنها ترشوندگی، چسبندگی باکتریایی و ویژگی‌های مکانیکی مانند کشسانی و انعطاف‌پذیری نمونه‌ها را بررسی کردند و دریافتند که مدل‌های اکوفلکس می‌توانند زبری پوست انسان را با حاشیه خطای ۷.۵ درصد تقلید کنند. علاوه بر این، تصویربرداری با وضوح بالا نشان داد که باکتری‌ها می‌توانند به مدل مشابه پوست بچسبند و روی آن رشد کنند.

سپس پژوهشگران در یک آزمایش مهم، قرار دادن کاتتر داخل وریدی را در یک دست مصنوعی پوشیده در اکوفلکس شبیه‌سازی کردند. دست مصنوعی به طور موثر فازهای رشد باکتری را مدل‌سازی کرد و نشان داد که می‌توان اندام مصنوعی را برای اجرای اقدامات کنترل عفونت و بهبود طراحی دستگاه‌های پزشکی مانند کاتتر مورد استفاده قرار داد.

با وجود این، پژوهشگران خاطرنشان کردند که آزمایش‌های کنونی آنها به طور کامل شرایط دنیای واقعی را مدل‌سازی نمی‌کنند.

این پژوهش در مجله «Scientific Reports» به چاپ رسید.