طراحی و ساخت دستگاه کنترل‌کننده دما و رطوبت در مجرای تنفسی و ریه‌ها در مدل حیوانی

Abstract

دستگاه تنفس یک سیستم بیولوژیکی است که وظیفه آن تأمین اکسیژن برای سلول‌های بدن و دفع دی‌اکسید کربن (گازکربنیک) حاصل از متابولیسم است. بیماری‌های ریوی در هرسال بسیاری از افراد جامعه را مبتلا می‌کنند که باعث کاهش سطح عملکرد فرد در فعالیت‌های روزمره می‌گردند. حدود 65 میلیون نفر از بیماری انسداد ریوی مزمن (COPD) رنج می‌برند و هرساله 3 میلیون نفر به دلیل آن می‌میرند و این سومین عامل اصلی مرگ در سراسر جهان است. ما سعی کردیم دستگاهی را طراحی و ساخت کنیم که با اعمال دما و رطوبت به ویروس‌های مجرای تنفسی آن‌ها را غیرفعال یا از بین ببرد. دستگاه بر اساس کوره و حس‌گر دما، دما را کنترل می‌کند و از طریق مجاری و ماسک تعبیه‌شده هوای گرم شده را به ریه هدایت می‌کند. جامعه آمار در این مطالعه 9 رت نر بالغ که میانگین وزنی آن‌ها 202 گرم بودند مورد آزمایش قرار گرفت. در آزمایش طراحی‌شده رنج دمایی 41 تا 50 درجه سانتی‌گراد توسط دستگاه به 8 رت از 9 رت اعمال شد تا آستانه تحمل ریه آن‌ها مورد بررسی قرار گیرد. در ادامه بافت ریه رت ها جهت بررسی تأثیرپذیری از این دمای اعمالی به روش‌های مختلف برش داده شد. یافته‌های مطالعه نشان داد که تهویه هوای مرطوب گرم شده در دمای 39 درجه سانتی‌گراد تا 42 درجه سانتی‌گراد به‌خوبی توسط رت سالم به مدت 5 دقیقه قابل‌تحمل است. بر اساس پروتکل آزمایشی 8 رت برای علائم سرماخوردگی و/یا آنفولانزا از درمان با اعمال جریان دمای بالا از طریق مجرای بینی مورداستفاده قرار گرفت. هیچ‌یک از رت ها واکنشی در جهت اینکه در این مطالعه درمان با جریان دمایی بالا را متوقف کنند دیده نشد. همچنین ما نشان داده‌ایم که درمان با اعمال جریان دمایی بالا توسط مجرای بینی با میزان 35 لیتر در دقیقه توسط حیوانات سالم به‌خوبی قابل‌تحمل می‌باشد. همچنین مشاهده شد که افزایش دما از 37 درجه سانتی‌گراد به 41 درجه سانتی‌گراد می‌تواند توسط رت ها قابل‌تحمل باشد. کلمات کلیدی: طراحی و ساخت، مجرای تنفسی، ویروس، درمان و رت