luka las

Tanyakan kepada siapa pun yang mengetahui tentang eksperimen R. Rox Anderson dengan laser dan kemungkinan besar Anda akan mendengar kata Star and Trek dalam jarak dekat. Kemudian lagi, analogi berteknologi rendah, seperti galangan kapal atau toko bodi mobil, juga bisa muncul di benak. Tapi ini bukan fiksi ilmiah, dan ini jelas bukan pengerjaan logam konvensional. Anderson bekerja di dunia biologi, dan tujuannya adalah untuk menutup luka.



pendidikan shirley ann jackson

Pengelasan luka adalah mimpi teknologi tinggi yang bisa menjadi kenyataan klinis segera-jika menemukan ceruk yang tepat. Anderson, seorang dokter kulit Universitas Harvard yang mengepalai laboratorium penelitian laser di Rumah Sakit Umum Massachusetts (MGH), berpendapat bahwa laser dapat menggantikan jahitan dan staples yang relatif primitif yang sekarang digunakan secara luas. Kita seharusnya tidak menyatukan orang kembali atau melakukan operasi dan memindahkan organ, menempelkannya di sana dengan sedikit tali dan potongan logam, katanya. Ini kuno.

Pemerintah Web yang Tidak Terpilih

Kisah ini adalah bagian dari edisi November 1998 kami





  • Lihat sisa masalah
  • Langganan

Anderson dan rekan penelitiannya bukan satu-satunya yang tertarik dengan potensi untuk menyatukan kembali jaringan tubuh yang terpotong dan terluka. Beberapa perusahaan rintisan biomedis dan produsen laser mapan sedang mengerjakannya dengan tergesa-gesa, dan perusahaan bedah yang lebih besar terus mencermati kemajuannya. Pekerjaan ini didorong oleh keuntungan potensial dari pengelasan laser: operasi lebih cepat, komplikasi lebih sedikit, penyembuhan lebih cepat. Kenyataan komersial yang sulit, bagaimanapun, adalah bahwa, untuk prosedur yang paling umum, penjahitan dan stapel murah dan mengakar kuat. Namun kemajuan terkini dalam bidang bedah, terutama di bidang prosedur invasif minimal yang berkembang pesat, menciptakan peluang yang dapat membuat pengelasan laser menjadi kenyataan klinis.

Sejauh ini, terburu-buru untuk aplikasi praktis telah melampaui pemahaman ilmiah tentang apa yang terjadi di situs bio-weld. Apa yang diketahui adalah bahwa ketika laser memanaskan ujung-ujungnya, protein di sana mulai terdenaturasi atau meleleh. Saat bahan mendingin, ia mengeras dan-jika semuanya berjalan sesuai rencana-ujungnya menyatu, meninggalkan jahitan seperti las di pipa logam. Untuk membantu proses penyatuan ini, peneliti sering menambahkan solder berbasis protein ke dalam luka untuk memperkuat jahitannya.

Metode ini menarik bagi ahli bedah karena, untuk satu hal, mungkin pada akhirnya menjadi lebih standar daripada menjahit, yang masih lebih seni daripada sains. Seberapa jauh mereka menempatkan jarum dari tepi jaringan, seberapa jauh mereka menempatkan satu jahitan dari yang lain, seberapa erat mereka mengikat simpul atau menarik jahitan di antara simpul-semua itu subjektif dan setiap ahli bedah akan melakukannya secara berbeda, menjelaskan Dix Poppas, direktur urologi pediatrik, bedah rekonstruktif dan laparoskopi di New York Hospital-Cornell University Medical Center dan peneliti pengelasan jaringan. Dan sementara stapler mekanis mengambil beberapa kerajinan dari jaringan penyambung, mereka tidak selalu praktis untuk struktur yang halus, tidak teratur, atau sangat kecil.



Tidak seperti jahitan atau staples, luka las juga menawarkan segel kedap air untuk menahan cairan tubuh, mencegah kehilangan darah, infeksi dan operasi berulang. Dan laser tidak meninggalkan seutas benang dan potongan logam yang dapat menghambat penyembuhan dan menyebabkan peradangan, jaringan parut, dan penyempitan pembuluh darah yang baru diperbaiki.

Upaya pertama pada pengelasan jaringan laser dimulai hampir 20 tahun yang lalu. Selama waktu itu, laser telah muncul sebagai alat yang sangat berharga bagi ahli bedah untuk memotong atau menghancurkan jaringan dan, misalnya, merevolusi penghapusan katarak. Tetapi dengan pengecualian dari prosedur laser yang banyak digunakan untuk memasang kembali retina, pengelasan belum membuktikan dirinya sebagai metode pilihan untuk penutupan jaringan.

Hari-hari ini, bagaimanapun, banyak peneliti biomedis merasa bahwa bidang ini mencapai massa kritis. Hasil yang menggembirakan dari penelitian laboratorium dan hewan terus menumpuk, dan penelitian awal pada manusia telah menunjukkan kegunaan potensial pengelasan dalam operasi seperti pembalikan vasektomi, pemasangan kembali arteri dan vena, dan koreksi cacat lahir pada penis. Saya telah melakukan ini selama 16 tahun dan dulu tidak ada yang mendengarkan-sekarang saya mendapat telepon setiap minggu, kata Poppas.

pengeditan gen untuk kanker

Terlepas dari antusiasme, masih belum pasti apakah pengelasan jaringan dapat mengambil tempat dalam bisnis bedah yang sangat kompetitif. Untuk menjadi teknik medis standar, dokter memerlukan akses ke perangkat las dan solder yang aman dan andal. Beberapa item ini sekarang dalam uji klinis manusia, tetapi mereka masih harus membuktikan diri dan mendapatkan persetujuan peraturan dari Food and Drug Administration. Dan perusahaan yang mengembangkan produk perlu mendefinisikan dan menangkap pasar untuk teknologi mereka yang akan memberikan keuntungan yang menguntungkan.



Mengambil Seni Keluar

Langkah penting dalam membuat pengelasan jaringan dapat diterapkan secara luas adalah membangun sistem laser yang mudah digunakan yang aman dan andal di banyak tangan ahli bedah, tidak hanya di tangan para peneliti yang sangat terampil yang mengembangkan sistem tersebut. Meskipun Poppas dan ahli bedah lainnya telah mendapatkan reputasi sebagai tukang las yang sangat baik, teknik mereka dalam beberapa hal masih merupakan bentuk seni. Menilai kapan harus mematikan laser, untuk satu hal, itu rumit; jika jaringan terlalu panas akan terbakar, jika tidak cukup panas lasnya akan lemah.

Poppas, yang menggunakan solder protein saat mengelas, menjelaskan bahwa mengamati titik akhir lasan menyisakan banyak ruang untuk kesalahan. Satu-satunya cara untuk melakukannya adalah dengan melihat perubahan visual yang terjadi pada solder-saat Anda melihatnya mengeras, ketika Anda melihatnya berkilau, ketika Anda melihatnya menggelembung, ketika Anda melihatnya menjadi buram. Itu adalah parameter yang sangat subjektif, dan setiap ahli bedah akan memiliki pendapat yang berbeda tentang seperti apa hasil lasan.

Agar proses ini dapat direproduksi secara konsisten untuk rata-rata ahli bedah, Poppas bekerja dengan Danvers, Abiomed yang berbasis di Mass. untuk menguji sistem pengelasan yang lebih cerdas. Pendekatan Abiomed menggunakan detektor inframerah, mirip dengan yang digunakan pada termometer telinga, untuk mengukur suhu suatu titik saat laser memanaskannya. Sinyal dari termometer dimasukkan ke dalam mikroprosesor, yang menyesuaikan keluaran laser untuk mempertahankan suhu dalam beberapa derajat. Sistem ini, menurut Robert Stewart, staf ilmuwan utama di Abiomed, menghilangkan seni dari pengelasan. Siapa saja dapat mengatur suhu dan mengelas dan itu akan berhasil.

jam di pesawat ruang angkasa yang bergerak dengan kecepatan tinggi relatif terhadap bumi berjalan lebih lambat jika dilihat dari

Dalam beberapa operasi rumit yang ditargetkan oleh tukang las jaringan—misalnya yang melibatkan bayi baru lahir dan bahkan janin sebelum kelahiran—keandalan semacam itu bisa menjadi masalah hidup dan mati. Sementara aplikasi berisiko tinggi ini memberi kesempatan pada pengelasan jaringan laser untuk bersinar (jahitan akan merobek jaringan janin yang rapuh), mereka juga menyoroti taruhannya dalam menjaga laser tetap terkendali. Untuk melakukan operasi dengan aman, para peneliti dari Lawrence Livermore National Laboratory di Berkeley, California, telah menemukan sistem pengelasan yang dikontrol dengan umpan balik, dan, bekerja dengan Conversion Energy Enterprises of Spring Valley, NY, tim sedang menguji kelayakan menggunakannya untuk menutup dan menyatukan pembuluh darah bayi baru lahir dan janin.

Mati Hidup

bagaimana televisi ditemukan?

Meskipun sistem laser yang andal dan mudah digunakan sangat penting, banyak peneliti percaya hanya menggunakan laser untuk melelehkan protein yang ditemukan di lokasi luka tidak dapat membuat segel cukup kuat untuk penggunaan klinis. Jadi, seperti tukang ledeng dan ahli listrik, ahli bedah telah beralih ke solder-dalam hal ini, protein yang berasal dari jaringan hewan atau manusia yang meleleh ke dalam luka dan memperkuat ikatan jaringan.

Saat masih menjadi mahasiswa kedokteran pada pertengahan 1980-an, Poppas menghabiskan beberapa bulan yang membuat frustrasi di laboratorium yang mengoperasikan uretra tikus, menggunakan laser saja untuk menyegelnya. Saya terus melihat potensi di sana, kenangnya, tetapi ada yang tidak beres. Laser tidak andal menghasilkan ikatan yang cukup kuat untuk bersaing dengan jahitan. Jadi Poppas mulai memainkan potongan otot atau vena yang kaya protein, atau tetesan darah yang dia taruh di atas pembuluh darah yang dipotong sebelum mengenainya dengan sinar laser. Hasilnya lebih baik tetapi masih belum cukup baik. Ia kemudian mencoba protein murni—senyawa yang disebut albumin yang banyak terdapat dalam serum darah dan putih telur. Saya mencampurnya dan meletakkannya di luka dan mengikat benda ini dan itu luar biasa, hasilnya sangat fenomenal, katanya. Sebenarnya, saya seharusnya pergi ke konser [Grateful] Dead hari itu dan saya melewatkannya karena saya terus melakukan eksperimen ini.

Jam Berdetak

Dengan pemadatan ilmu solder dan penyetelan teknologi laser, para pendukung pengelasan jaringan optimis. Anderson dari MGH, misalnya, percaya bahwa dia dan rekan-rekannya sedang menuju kenyataan di mana pada akhirnya akan ada sistem perbaikan jaringan yang mudah digunakan dan siap pakai yang sangat mirip dengan apa yang mereka lakukan di Star Trek. Tetapi sebelum teknologi dan fiksi ilmiah dapat menyatu, pengelasan jaringan menghadapi tantangan yang menakutkan; masih harus menemukan aplikasi awal untuk mendapatkan teknologi di rak dan membuka pasar.

Dan jam terus berdetak. Beberapa pendukung khawatir bahwa jika pengelasan tidak menjadi layak secara komersial dalam beberapa tahun ke depan, ceruk potensial akan diisi oleh generasi baru lem jaringan biologis dan sintetis. Perekat dan sealant bedah - beberapa sepupu Superglue berbasis sintetis dan lainnya yang terbuat dari bahan biologis - menjanjikan banyak manfaat yang sama seperti pengelasan jaringan. Meskipun tidak ada perekat yang memenuhi semua kriteria untuk sealant jaringan yang ideal, lem mulai mendapatkan persetujuan peraturan untuk aplikasi terbatas seperti penutupan luka kecil atau sayatan kulit. Dan pengembang perekat sudah mengerjakan produk yang lebih kuat dan lebih biokompatibel.

bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan