پژوهشگران روشی تازه جهت تشخیص وجود داروی تجاوز در افراد موردِ تجاوز کشف کردند. داروی GHB یا همان گاما هیدروکسی بوتیریک اسید می تواند موجب خوآب آلودگی افراد شده و سبب فراموشی (Amnesia) شود. از همین روست که به معروف ترین داروی تجاوز تبدیل گشته است. (به دارویی که شخص را منفعل کرده و او را مستعد تجاوز و آزار جنسی می کند، داروی تجاوز گفته می شود. شایع ترین داروهای تجاوز، مواد مخدر تفریحی هستند.)

گویا آی تی – مقامات قانونی قادر هستند چند ساعت پس از مصرف، داروی GHB را شناسایی کنند. اما پژوهش های جدید نشان می دهد که روشی دیگر نیز برای تشخیص وجود GHB در بدن فرد مورد تجاوز قرار گرفته شده وجود دارد.
رهبر این پژوهش میریام پرز گویلو از دانشگاه خودگردان بارسلونا بود. روند پژوهش به این صورت بود که ابتدا افراد مقدار بسیار کمی از GHB را دریافت کردند. سپس در طی ۳۰ ساعت از آن ها نمونه خون و ادرار گرفته شد. پس از تجزیه و تحلیل نمونه های گرفته شده با طیف سنج رزونانس مغناطیسی، GHB فقط تا دو ساعت تشخیص داده شد، پس از آن بدن آن را به طور کامل متابولیزه می کرد. نشانگر زیستی GHB یعی گلیکولات، به وسیله ی بدن و در پاسخ به GHB تولید شده و در پژوهش مورد نظر سطح آن تا ۲۰ ساعت در نمونه ادرار داوطلبان وجود داشت.
از مزایای مهم این روش یکی این است که این روش تأثیری روی نمونه ی گرفته شده ندارد. اما روش های قبلی تنها برای تشخیص وجود GHB به کار می رفتند و پس از انجام آزمایش، موجب تخریب نمونه می شدند و راه را برای انجام آزمایش های دیگر می بستند.

تحقیقات اخیر نشان از آن دارد که لامپ‌های LED با وجود آن‌که انرژی بسیار پایینی مصرف می‌کنند، اما چون بیش از اندازه چشمک می‌زنند، می‌توانند باعث ایجاد سردرد شوند.

گویا آی تی – بر طبق نظر پژوهشگران دانشگاه ESSEX، چشمک زدن لامپ‌های کم مصرف بسیار بیشتر ازلامپ‌های معمولی است. یک لامپ فلورسنت با هر بار چشمک زدن تنها حدود ۳۵ درصد کم‌نور می‌شود، اما لامپ‌های LED در هر بار چشمک زدن حدود ۱۰۰درصد کم‌نور می‌شوند. یعنی لامپ‌های LED در هر ثانیه بیش از صدها بار خاموش و روشن می‌شوند. به اعتقاد پژوهشگران، لامپ‌های فلورسنت در هرثانیه ۱۰۰ بار خاموش و روشن می‌شوند، ولی لامپ‌های LED ممکن است در هر ثانیه تا ۴۰۰ بار نیز خاموش و روشن شوند. همین خاموش و روشن‌های مداوم است که می‌تواند کنترل حرکات چشم‌ها را مختل کرده و سردرد را به همراه داشته باشد. چشمک زدن لامپ‌های LED خصوصاً در زمان مطالعه می‌تواند باعث بروز سردرد بیشتری شود. علاوه بر این، چشمک زدن لامپ‌های LED موجب دوبینی یا چندبینی می‌شود. به گونه‌ای که هنگام نگاه کردن به لامپ، ممکن است دو یا سه لامپ دیده شود.

دانشمندان موفق شده اند که DNA جنین انسان را برای از بین بردن ناراحتی های قلبی ارثی اصلاح کنند، و در را برای ورود علم پزشکی به عصری جدید و بحث بر انگیز باز کنند.

گویا آی تی – این اولین بار است که در ایالات متحده آمریکا اصلاح ژن روی جنین انسان انجام شده است. محققان در مصاحبه های این هفته اذعان کرده اند که عملکرد خود را در سطح پایه ارزیابی می کنند.
اما آن ها بیان کردند که تحقیقات و آزمایش های علمی خود را برای دستیابی به هدف “اصلاح” ژن های بیماری زا در جنین انسان، پیش از تبدیل شدن به نوزاد ادامه خواهند داد.
هفته ی گذشته خبرهایی از انجام این آزمایش بزرگ منتشر شد، اما جزئیات کامل آن چهارشنبه ی گذشته با انتشار مقاله ای در ژورنال Nature به اطلاع عموم رسید.
این آزمایش جدیدترین مثال از نحوه ی استفاده از ابزار CRISPR یا کریسپر است، یک نوع”قیچی مولکولی” که مرزهای توانایی ما برای تسلط بر زندگی را تغییر داده و معرفی آن با هیجان و ترس توام بوده است.
جدیدترین کار انجام شده در این باره از حساسیت ویژه ای برخوردار است، زیرا شامل تغییر در خط ژرمینال یا جوانه است، که منظور از آن ژن هایی است که قابلیت انتقال به نسل های بعدی را دارند.

کشور آمریکا استفاده از بودجه های فدرال را برای انجام تحقیقات در مورد جنین ها ممنوع کرده و سازمان غذا و داروی این کشور اجازه انجام هرگونه آزمایش بالینی مربوط به تغییر و اصلاح ژنتیکی را در صورتی که قابلیت انتقال به نسل بعدی را داشته باشد ندارد.
گزارشی که در ماه فوریه توسط موسسات ملی علوم، مهندسی، و پزشکی منتشر شد، به احتیاط در هنگام استفاده از کریسپر برای اصلاح خط ژرمینال انسانی توصیه شده است، اما شرط هایی نیز در آن ذکر شده است که در صورت درست بودن آن ها تحقیق باید ادامه داشته باشد. در مطالعه جدید انجام شده نیز این شرط ها تکرار شده اند.
شوکرات میتالیپوف، یکی از نویسندگان اصلی مقاله که یک پژوهشگر در دانشگاه سلامت و علوم اورگون است می گوید او از نیازی که برای بحث و بررسی قانونی و اخلاقی گسترده در مورد موضوع اصلاح ژن انسان ها وجود دارد با خبر است، اما معتقد است عملکرد تیم او قابل توجیه است، زیرا بیشتر به اصلاح ژن ها مربوط است تا تغییر و دستکاری در آن ها.
میتالیپوف می گوید:” ما در واقع چیزی را تغییر نداده ایم، حتی چیزی را هم اصلاح نکرده ایم…. برنامه ی ما در راستای اصلاح ژن های تغییر پذیر است،”
آلتا چارو، یکی از کارشناسان اخلاق زیستی در دانشگاه ویسکونسین در شهر مدیسون، که یکی از مسئولان کمیته ی آکادمی های ملی است که بر روند اصلاح ژن ها نظارت می کند، می گوید نگرانی هایی که در مورد کار انجام شده در جند روز اخیر ایجاد شده است بیش از حد لازم و اغراق آمیز است.
او می گوید:” نتیجه ی این آزمایش، برداشتن یک گام مهم، یرت انگیز و موثر برای یادگیری نحوه ی اصلاح جنین به شکلی ایمن و دقیق است. اما “صرف از اظهار نظرهایی که صورت می گیرد، این اتفاق نمی تواند آغازی برای عصر جدید نوزادان طراحی شده باشد”.
او معتقد است خصوصیاتی نظیر هوش تحت تأثیر ژن های متعددی قرار دارد و محققان هنوز نتوانسته اند تمام جنیه ها و جزئیات چگونگی انتقال این خصوصیات را متوجه شوند، چه برسد به آن که بخواهند آن را اصلاح کنند.

تحقیق انجام شده روی تخمک های ۱۲ اهدا کننده زن و اسپرم های یک داوطلب مرد صورت گرفته است که ژن MYBPC3 را داشته است، ژنی که عامل ایجاد بیماری کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک (HCM) است.
این بیماری، به عضلات قلب مربوط می شود و می تواند بسیار خطرناک باشد، زیرا ممکن است علامتی نداشته باشد و حتی تا زمانی که موجب ایست قلبی ناگهانی می شود، تشخیص داده نشود. برای پیشگیری از این بیماری هیچ راهی وجود ندارد و نرخ ابتلا به آن ۱ نفر از هر ۵۰۰ نفر در سطح جهان است.
دانشمندان،تقریبا در زمانی که اسپرم به تخمک ها تزریق شد، ژنی را که موجب بروز این بیماری می شود حذف کردند.
نتیجه بسیار فراتر از انتظارات محققان بود؛ با آغاز روند تقسیم شدن سلول های جنین، تعداد زیادی از آن ها توانستند خود را با استفاده از کپی کردن ژن های دست نخورده از محتوای ژنتیکی مادر، ترمیم کنند.
به طور کلی، مشاهدات نشان داد که حدود ۷۲ از ژن های مربوط به این بیماری اصلاح شدند، عددی که واقعا حیرت انگیز است. بعلاوه محققان متوجه شدند که هیچ گونه تغییرات “اضافی” در DNA رخ نداده است, این موضوع یکی از مهمترین نگرانی هایی بود که در مورد ایمن بودن انجام تحقیقات برای اصلاح ژن ها مطرح می شد.
میتالیپوف اظهار امیدواری کرده است که روزی امکان استفاده از این تکنیک در انواع مختلفی از بیماری های ژنتیکی وجود داشته باشد-آمار ها نشان می دهد که بیش از ۱۰۰۰۰ نوع اختلال را می توان تنها به یک ژن نسبت داد- و قرار است یکی از اهداف بعدی این تیم تحقیقاتی، ژن BRCA باشد، ژنی که با سرطان پستان در ارتباط است.
اولین آزمایش مربوط به اصلاح ژنتیکی جنین انسان، در سال ۲۰۱۵ در کشور چین انجام شد و مربوط به ژنی بود که عامل ایجاد اختلال خونی تالاسمی نوع بتا می شد. اما جنین هایی که در آن آزمایش استفاده شدند استثنایی و مبتلا به اختلالات رشد بودند، و تعداد آن ها نیز از جنین های استفاده شده در مطالعه اخیر کمتر بود.
خوان کارلوی ایزپیسوا بلمونته، یکی از محققان موسسه ی سالک، که یکی از نویسندگان مقاله ی اخیر نیز هست، توضیح می دهد که اصلاح ژن در یک جنین، نسبت به اصلاح آن در یک کودک یا بزرگسال، مزیت های بسیاری دارد.

هنگامی که با یک چنین در مراحل ابتدایی رشد کار می کنیم، تنها با چند سلول سر و کار داریم، درحالی که در یک انسان بالغ تر، با چند تریلیون سلول در بدن مواجه هستیم و ممکن است نیاز باشد که برای حذف کامل عوامل یک بیماری، میلیون ها سلول را اصلاح کنیم.
بلمونته معتقد است حتی اگر این فناوری تکمیل شود، تنها قادر است با بخش کوچکی از بیماری های انسان مقابله کند.
او می افزاید:” من نمی خواهم در مورد کشفیات گروه در این مطالعه بدبین باشم، اما آگاه کردن عموم مردم از معنای واقعی این نتایج بسیار مهم است. از نظر من، درصد افرادی که می توانند از این اصلاح ژنتیکی به روش کنونی بهره مناسبی ببرند، بسیار پایین است.”
برای اینکه این روش موثر واقع شود، نوزاد باید از طریق لقاح مصنوعی متولد شود و والدین باید از وجود یک ژن عامل بیماری در بدن فرزندشان مطلع باشند تا بتوانند آن را تغییر دهند. اما در دنیای امروز برای بیشتر نوزادان باروری به روش طبیعی انجام می شود و این فناوری اصلاح ژنتیکی در رحم مادر کاربردی نخواهد داشت.
میتالیپوف امیدوار است موسسات تنظیم کننده ضوابط و قوانین پزشکی، در مورد کارهایی که باید انجام شود یا نشود، تیم تحقیقاتی را راهنمایی کنند.
او می گوید، در غیر اینصورت ممکن است این فناوری به بخش های غیر مجازی وارد شود که انجام آن درست نباشد.

اعضای مختلف بدن مانند کلیه ها، کبد و قلب بافت های بسیار پیچیده ای دارند. هرکدام از این اندام ها متشکل از انواع مختلفی سلول و اجزای دیگری هستند که ساختار اندام را به آن می بخشد و به آن ها اجازه می دهد که وظیفه ی خود را مطابق نیازهای ما انجام دهد.

گویا آی تی – برای آنکه اعضای بدنی که از روش چاپ سه بعدی ساخته می شوند قابلیت کار کردن داشته باشند، باید آنچه را که به طور طبیعی در بدن اتفاق می افتد – از نظر نحوه ی عملکرد و برطرف کردن یک نیاز طبیعی- تقلید کنند. برای مثال، یک کلیه باید مواد زائد را به صورت ادرار جدا کرده و دفع نماید.
آخرین مقاله ای در رابطه با این موضوع منتشر شده است ، تکنیک جدیدی را برای چاپ سه بعدی سلولها و سایر اجزای زیستی به عنوان یک فرآیند تولید یکپارچه نشان می دهد. این روش گامی دیگر به سوی چاپ سه بعدی ساختارهای پیچیده و زنده محسوب می شود.

اما پیوند اعضا، مهمترین نتیجه ای نیست که می توانیم با استفاده از این روش چاپ سه بعدی، به آن دست یابیم.
در حال حاضر شواهدی حاکی از آن وجود دارد که چاپ سه بعدی می تواند در تولید داروها نیز به عنوان یک فناوری سودمند باشد، به طوری که می تواند از آزاد و اذیت وارد شده به جانوران برای آزمایش داروها کم کرده و معرفی درمان های جدید به بازار را ایمنی و سرعت بیشتری ببخشد.

چگونه می توانیم ساختارهای زنده را با چاپ سه بعدی تولید کنیم؟
چاپ سه بعدی ابتدا برای ساخت سریع قطعات صنعتی، با استفاده از روش استریولیتوگرافی و مدلسازی با لایه ی ذوبی (FDM) به وجود آمد.
با افزودن ویژگی “زیستی” (به معنای ساخت سلولها) به تکنیک های چاپ، فرآیند کاملا شکل دیگری به خود می گیرد: چاپ سه بعدی زیستی.
چاپ سه بعدی زیستی به شرایط کاملا استریل نیاز دارد تا از آلوده شدن نمونه ی چاپ شده جلوگیری شود، و باید در دما و رطوبت مناسب انجام شود تا سلول ها زنده بمانند. بعلاوه، در چاپ سه بعدی زیستی، نمی توان از مواد پلاستیکی معمول در چاپ سه بعدی استفاده کرد، چرا که این استفاده از مواد به دماهای بسیار بالا یا حلال های سمی نیاز دارد.
امروزه محققان در سراسر دنیا در حال توسعه و ساخت موادی هستند که قابلیت استفاده در چاپگرهای سه بعدی را داشته باشند، و در عین حال، کمترین آسیب را به سلول ها بزنند.
با این وجود، هر نوع خاص از سلول ها که بافت های مختلف آناتومی بدن انسان را تشکیل می دهند، به محیط مکانیکی ویژه ای نیاز دارند. معمولا هر نوع از این سلول ها برای عملکرد صحیح، به ساختارهای پشتیبانی ویژه ای نیاز دارد.
برای مثال، استخوان ها از سلولهایی محکم و شکننده ساخته شده اند، عضلات قلب ضخیم بوده و در عین حال خاصیت ارتجاعی و الاستیک دارند، و اندام های داخلی مانند کبد دارای بافتی نرم و تراکم پذیر هستند.

در مقاله ای که اخیرا منتشر شده است، دانشمندان نشان داده اند که می توان از مواد جدید به دست آمده از جلبک های دریایی، برای چاپ سه بعدی سلولهای بنیادی انسان در محیط های متمایز استفاده کرد، بدون آنکه آسیبی به سلول ها وارد شود. این یافته ها، راه را برای چاپ ساختارهای پیچیده تر بافت ها هموار خواهد کرد.
امید به ساخت اندام های جدید
در حال حاضر بیمارانی که نیازمند پیوند اعضا هستند، باید در نوبت بمانند تا عضوی برای آن ها فرآهم شود (از افراد زنده یا از دنیا رفته)، و علاوه بر آن لازم است که این بیماران پس از عمل پیوند، تا آخر عمر خود از داروهای تضعیف کننده سیستم ایمنی استفاده کنند، که قطعا عوارض جانبی مختلفی به همراه خواهد داشت و هزینه های هنگفتی را بر دوش سیستم بهداشت و سلامت می گذارد.
ساخت و توسعه ی بافت های زنده با روش چاپ سه بعدی برای پیوند اعضا می تواند راه حلی جدید برای ۱۵۰۰ بیماری باشد که در کشور استرالیا برای دریافت اعضا در نوبت قرار دارند.
اما چاپ اندام ها فرآیندی بسیار پیچیده و دشوار است، و به هفته ها زمان نیاز دارد که ممکن است هر بیماری آن را نداشته باشد.
بعلاوه، درحالی که این فرآیند برای بافت های نسبتا ساده مانند پوست، بسیار پیشرفته است، فاز جدید این فناوری به گنجاندن عصب ها، رگ های خونی و رشته های ارتباطی لنف نیاز دارد تا با بدن میزبان ارتباط برقرار کرده و بتواند اعضای کاملی مانند کلیه، شش، قلب یا کبد را برای پیوند ایجاد کند.
قطعا ما برای تکمیل فناوری چاپ زیستی، با هدف ساخت اندام های کامل و واقعی، به سال ها زمان و میلیون ها دلار هزینه نیاز داریم.
اما کاربرد دیگری نیز برای استفاده از سلول های چاپ شده وجود دارد: آزمایش داروها در آزمایشگاه.

سلول های چاپ شده برای آزمایش داروها
با استفاده از روش های کنونی، معرفی یک داروی جدید به بازار، هزینه ای در حدود ۵/۲ میلیارد دلار دارد، و می تواند از آغاز تا پایان در حدود ده سال طول بکشد.
حتی اگر بتوانید یک داروی جدید را شناسایی کنید، احتمال پذیرش آن توسط موسسات تأیید کننده معمولا بسیار پایین است: در سال ۲۰۱۶، تنها ۱۰ درصد از داروهای جدید کشف شده پذیرفته شدند.

زمانی که آزمایش بالینی داروها روی انسان آغاز می شود، با توجه به نوع مولکول، و بیماریها یا حتی مرگ های رخ داده برای شرکت کنندگان، احتمال آنکه یک دارو بتواند وارد بازار شود چیزی در حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد است.
ما می دانیم که این داروها، علی رغم وعده هایی که در مورد نتایج تضمینی آن ها در ابتدای کار داده می شود، معمولا به دلیل اثر گذاری پایین روی انسان ها ناموفق هستند. این شکاف به دلیل فیزیولوژی متفاوت بین گونه ها اتفاق می افتد: گونه جوندگان و سایر حیواناتی که برای آزمایش داروها استفاده می شوند، تفاوت های اساسی بسیاری با انسان ها دارند.
فناوری چاپ سه بعدی این امکان را در اختیار ما می گذارد که مدل های سه بعدی پیچیده تری را بسازیم که قابلیت بازسازی بخش هایی از بافت های کلیه و کبد و عضلات قلب را برای آزمایش و شناسایی مولکول های جدید داروها داشته باشند. این مدل ها هم اکنون هم توسط کمپانی های دارویی چند ملیتی مورد استفاده قرار می گیرند.
در حالی که استفاده از جانوران در تحقیقات هنوز اجتناب ناپذیر است، سازمان های تنظیم کننده ی غذا و دارو و رئیس آن، به دنبال روش هایی جایگزین برای ارزیابی ایمنی و اثر بخشی دارو ها هستند.

در حال حاضر ایده ی استفاده از بافت های ساخته شده به روش چاپ سه بعدی در بسیاری از نقاط پذیرفته شده است و در کشورهایی مانند استرالیا و سراسر دنیا موسسات مالی بسیاری در این زمینه فعالیت می کنند.

آیا دوران استفاده از حیوانات برای آزمایش داروها رو به اتمام است؟
در سال ۲۰۱۳، اتحادیه ی اروپا قانون جدیدی را در مورد ممنوعیت آزمایش مواد بهداشتی و آرایشی و محصولات آن روی حیوانات تصویب کرد.
این قانون توسعه ی مدل های سه بعدی از پوست را برای آزمایش فرمول های جدید مواد آرایشی و بهداشتی تسریع بخشید. استفاده از این مدل ها مورد قبول واقع شد، زیرا فناوری آن در دسترس بود و کاهش تعداد حیوانانت تحت آزمایش را به دنبال داشت.
قرار است این قانون در کشور استرالیا نیز به اجرا درآید.
تغییرات اعمال شده در صنایع دیگر همراه با پیشرفت های شگفت انگیز فناوری، ما را بهتر متوجه کاربردهایی از فناوری چاپ سه بعدی زیستی خواهند کرد که برای تولید داروهای جدید و موثر، روش های سریعتر و کم هزینه تری را پیش پای ما خواهند گذاشت.

بالا و پایین رفتن از پله ها، روز به روز برای افرادی که دچار دردهای مفصلی هستند ساده تر می شود. محققان پله هایی ساخته اند که در زمان پایین آمدن شما از پله ها، انرژی را ذخیره می کنند، در حالی که در حین بالا رفتن، به شما کمک می کنند.

گویا آی تی – این پله های هوشمند، به کمک فنرهای درون ساخت و حسگرهای فشار، فشار وارده به زانوها و مچ پا را در حین بالا رفتن از پله کاهش می دهند. این پله تعاملی می تواند یک جایگزین کم هزینه، و کارامد برای پله های برقی و آسانسورهای پر هزینه باشد.
لنا تینگ، یکی از محققان این پروژه از موسسه فناوری جورجیا می گوید:” پایین آمدن از پله مانند فشار دادن پدال ترمز اتومبیل است، در حالی که بالا رفتن مانند افزایش دور موتور است.”
” پاهای شما برای پایین آمدن از پله ها، انرژی زیادی را برای حفظ تعادل و جلوگیری از سقوط مصرف می کنند. این پله ها، به جای تلف کردن، این انرژی را ذخیره می کنند.”
بالا و پایین رفتن از پله ها، نسبت به راه رفتن روی سطح هموار، سه برابر بیشتر به زانوهای ما فشار وارد می کند. این کار برای افرادی که دچار دردهای مفصلی، ضعف عضلانی و ضعف در کنترل های حسی-حرکتی هستند، چالش برانگیز تر بوده، و یکی از ۵ کاری است که بیشترین سختی را برای سالمندان دارد.
اگرچه امروزه آسانسورها و پله های برقی در بالارفتن از پله ها به افراد سالمند و معلول کمک می کنند، این راه حل ها بسیار پر هزینه بوده و معمولا برای نصب آن ها باید خانه را دوباره مدلسازی کرد.
بعلاوه، این سیستم ها هر سال بیش از ۱۲۰۰۰ کیلو وات ساعت انرژی مصرف می کنند، که معادل نصف میزان مصرف انرژی خانگی آمریکا در سال ۲۰۰۹ است.
از آن جایی که حفظ و نگهداری این سیستم ها، ارتباط تنگاتنگی با میزان کارکرد آن دارد، تکیه کردن به آسانسورها و پله های برقی در نهایت خسارات بیشتری به بار خواهد آورد.
تینگ می گوید:” در زمان بیماری و سالمندی، راه رفتن و مستقل بودن،ر این رابطه، برای به حداکثر رساندن کیفیت زندگی، نکته بسیار مهمی است.”
ایده اصلی پروژه، ابتدا یک جفت کفش پروتزی با قابلیت بازیافت انرژی بود تا به افراد کمک کند پله ها را راحت تر بالا بروند.
اما تیم پروژه متوجه شد که بالا رفتن از پله ها در واقع بخش آسان تر قضیه است. کار سخت تر را زمانی در پیش دارید که می خواهید از پله ها پایین بیاید، زیرا انرژی زیادی صرف جلوگیری از سقوط می شود.
کارن لیو، یکی دیگر از محققان این پروژه از موسسه فناوری جورجیا می گوید:” برخلاف راه رفتن که در آن با هر بار فشار دادن پاشنه مقداری انرژی آزاد می شود که می توان آن را در مرحله بعد به صورت پتانسیل ذخیره کرد، در بالارفتن از پله اتلاف انرژی بسیار کمتر است؛ بیشتر انرژی که شما مصرف کنید به صورت پتانسیل تبدیل می شود و شما را بالا می برد.”
“اما من متوجه شدم که پایین آمدن از پله‌ها اتلاف انرژی بسیار بیشتری دارد. در هنگام پایین آمدن شما برای جلوگیری از سقوط انرژی صرف می کنید و من فکر کردم که چقدر خوب می شود اگر بتوانیم انرژی تلف شده در حین پایین آمدن را ذخیره کنیم و در حین بالا رفتن از پله آن را به فرد بازگردانیم.”
پژوهشگران با توجه به این ایده تلاش کردند مجموعه پله هایی را طراحی کنند که بتواند از انرژی خود فرد برای بالا رفتن از پله ها استفاده کند.
هر پله دارای فنرهای درون ساخت و سنسور های فشار است که به حرکات فرد پاسخ می دهند. زمانی که فرد از پله ها پایین می آید، هر پله به آرامی پایین رفته و زمانی که به ارتفاع پله بعدی می رسد، در آن چفت می شود و به این ترتیب انرژی صرف شده توسط فرد ذخیره خواهد شد.
هنگامی که فرد می خواهد از پله ها بالا برود، با باز شدن چفت پایین ترین پله و آزاد شدن انرژی ذخیره شده در فنرها، فرد می تواند پای خود را بلند کند.
زمانی که تیم پروژه، محصول خود را روی نه فرد متفاوت آزمایش کردند، دریافتند که بالا رفتن از این پله های کم مصرف (از نظر انرژی)، برای زانوهای یک فرد، ۳۷ درصد آسان تر از بالارفتن در پله های معمولی است.
هم چنین نتایج نشان داد که در حین پایین آمدن از پله نیز فشار وارد شده به مچ پا در این نوع پله ها ۲۶ درصد کاهش یافته است.
یون سئونگ سانگ، یکی از اعضای دیگر این تیم از دانشگاه علوم و فناوری میزوری، می گوید:” فنرهای به کار رفته در پله ها، به جای مچ پا، مشابه لنت ترمز عمل می کنند.”
“حرکت آهسته پله به سمت پایین موجب راحتی کار برای مچ پا می شود، اندامی که تعادل شما را حفظ کرده و از سقوط و حرکات بیش از حد تند در پله های معمولی جلوگیری می کند.”
این پله های کمکی راه حلی کم هزینه و مقرون به صرفه برای افرادی که دچار صدمات یا دردهای مفصلی هستند، ارائه می کند. بعلاوه برای افرادی که مدتی کوتاه نیاز به استفاده از آن دارند، مانند زنان باردار یا افرادی که به تازگی عمل جراحی داشته اند، می توان این پله ها به صورت موقت نصب کرد.
لیو می گوید:” پله های کمکیِ کم هزینه با نصب آسان می تواند روشی مناسب برای بازیابی توانایی های افراد باشد، تا زمانی که بتوانند از پله های معمولی استفاده کنند.”