• الرئيسية
• علوم وصحة

نجح باحثون من جامعة RMIT الأسترالية في تطوير جهاز تجريبي مصنوع من الألماس والتيتانيوم باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، قادر على توليد الكهرباء من السوائل المتدفقة واستقبال الطاقة لاسلكيًا عبر الأنسجة، ما يفتح آفاقًا جديدة لمراقبة التدفق عن بعد واستخدامه في الغرسات الطبية المستقبلية.

ابتكار يعيد تعريف الغرسات الطبية

أوضح تقرير نشره موقع Medical Xpress، نقلاً عن مجلة Advanced Functional Materials، أن هذا الابتكار قد يؤدي إلى تصنيع غرسات تدوم طويلًا مثل الدعامات الذكية، أنظمة إطلاق الأدوية، والأطراف الصناعية، دون الحاجة لاستبدال البطاريات. كما أن الغرسات ستكون مصممة خصيصًا لتناسب المريض ولن تحتوي على أي إلكترونيات نشطة، مما يزيد من أمانها وفعاليتها.

الهدف من الابتكار الجديد

قال الدكتور أرمان أهنود، الباحث الرئيسي في كلية الهندسة بجامعة RMIT، إن الهدف من الابتكار هو التغلب على أحد أكبر القيود في تكنولوجيا زراعة الأعضاء: البطارية، التي تشغل مساحة وقد تتعطل، مما يستدعي غالبًا إجراء عمليات جراحية إضافية.

وأضاف أن هذا النهج يسمح للزرعات بالعمل باستخدام بطارية مدمجة قليلة أو معدومة، كما يمكن أن يكون له تطبيقات خارج القطاع الطبي، في أي صناعة تحتاج أجهزة استشعار في أماكن صعبة الوصول، بفضل قدرة الجهاز على حصاد الطاقة من السوائل واستقبال الطاقة لاسلكيًا.

كيف يعمل الجهاز الجديد

الجهاز الجديد قادر على استشعار التغيرات في تدفق السوائل عن بعد دون أي إلكترونيات نشطة في الجزء القابل للزرع. يقوم الجهاز على دمج التيتانيوم القوي والخفيف الوزن والموصل للكهرباء مع جزيئات الماس الصغيرة، ما يحول التيتانيوم من مادة زرع هيكلية سلبية إلى منصة نشطة متعددة الوظائف، تجمع بين التوافق البيولوجي والقوة وإمكانيات توليد الطاقة والاستشعار اللاسلكي.

اختبار الجهاز في المختبر

اختبر الباحثون الجهاز باستخدام محاليل ملحية بدلاً من الدم، حيث يمكن تطبيق نفس المبادئ داخل الجسم. أوضح الدكتور بيتر شيريل أن تدفق السائل عبر سطح الغرسة أنتج إشارة كهربائية صغيرة ولكن ثابتة، وهو أمر جديد، إذ أن معظم مواد الزرع إما عازلة أو موصلة فقط، بينما الجهاز الجديد يجمع بين الخصائصين.

وأضاف أن هذه الطاقة وحدها قد لا تكفي لتشغيل الأجهزة بالكامل، لكنها عند دمجها مع الشحن اللاسلكي، قد تدعم تشغيل عمليات زرع بسيطة بكفاءة عالية.

الطباعة ثلاثية الأبعاد لأجهزة مخصصة وأكثر قوة

أشارت البروفيسورة كيت فوكس، إلى أن الفريق تمكن من طباعة الجهاز بأشكال معقدة ومصممة حسب حاجة المريض، مع منح الماس والتيتانيوم هيكلًا خفيف الوزن، قوي، وناشط كهربائيًا، ما يتيح تصميم غرسات تؤدي وظائف ميكانيكية مع توفير استشعار الطاقة.

وأكد الباحثون أن الابتكار يحتاج إلى المزيد من الاختبارات، وهم يبحثون عن شركاء من القطاع الطبي الحيوي والصناعات الأخرى لتطوير التكنولوجيا وتحويلها إلى تطبيقات واقعية في العالم الحقيقي.