ابتكار أصغر جهاز لتنظيم ضربات القلب في العالم
تاريخ النشر: 3rd, April 2025 GMT
3 أبريل، 2025
بغداد/المسلة: طوّر فريق من المهندسين في جامعة نورث وسترن الأمريكية جهاز تنظيم ضربات قلب متطورا فائق الصغر، يمكن حقنه عبر محقنة قابلة للذوبان دون الحاجة إلى تدخل جراحي.
ويتميز هذا الجهاز، المصمم لتنظيم ضربات القلب مؤقتا، بكونه أقل تدخلا من الأجهزة التقليدية، ما يجعله مثاليا للأطفال الرضع الذين يعانون من عيوب خلقية في القلب.
ويبلغ حجم جهاز تنظيم ضربات القلب أقل من حبة أرز، ويتم تشغيله من خلال جهاز لاسلكي مرن يثبت على صدر المريض (يستخدم ضوء الأشعة تحت الحمراء لاختراق الجسم بأمان)، الذي يراقب نبضات القلب، وعند رصد أي اضطراب، يصدر نبضة ضوئية تخترق الجلد لتنشيط جهاز تنظيم ضربات القلب المزروع، ما يساعد على استعادة الإيقاع القلبي الطبيعي تلقائيا بكفاءة، دون الحاجة إلى أسلاك أو بطاريات تقليدية.
ولمواجهة تحدي تصغير حجم الجهاز، أعاد فريق البحث تصميم نظام الطاقة، مستبدلا البطارية التقليدية بخلية فولتية صغيرة تولد الكهرباء عبر تفاعل كيميائي بين قطبين معدنيين مختلفين والسوائل الحيوية في الجسم، ما يجعل الجهاز صغيرا جدا وقابلا للذوبان بعد أداء وظيفته دون الحاجة إلى جراحة إضافية لإزالته. وعند زرع الجهاز، تعمل السوائل كإلكتروليت موصل (مادة تحتوي على أيونات حرة)، ما يسمح له بإنتاج النبضات الكهربائية اللازمة لتحفيز القلب.
وصرح جون أ. روجرز، رائد الإلكترونيات الحيوية في جامعة نورث وسترن وقائد فريق التطوير: “لقد ابتكرنا، على حد علمنا، أصغر جهاز تنظيم ضربات قلب في العالم”.
وأوضح إيغور إيفيموف، المشارك في قيادة الدراسة: “كان هدفنا الأساسي هو الأطفال، حيث يولد حوالي 1% منهم بعيوب خلقية في القلب، سواء في دول غنية أو محدودة الموارد. الآن، يمكننا تثبيت هذا الجهاز مباشرة على القلب، وتحفيزه بجهاز مرن يُرتدى على الجلد، دون الحاجة إلى جراحة لإزالته”.
وبفضل حجمه الصغير، يمكن زرع عدة أجهزة في مواقع مختلفة حول القلب وتشغيلها بشكل مستقل عبر ألوان ضوئية مختلفة، ما يفتح المجال لعلاج اضطرابات نظم القلب المتنوعة. كما تحمل هذه التقنية إمكانيات واسعة في مجالات الطب الحيوي، مثل تسريع التئام الأعصاب والعظام وعلاج الجروح وتخفيف الألم.
المسلة – متابعة – وكالات
النص الذي يتضمن اسم الكاتب او الجهة او الوكالة، لايعبّر بالضرورة عن وجهة نظر المسلة، والمصدر هو المسؤول عن المحتوى. ومسؤولية المسلة هو في نقل الأخبار بحيادية، والدفاع عن حرية الرأي بأعلى مستوياتها.
About Post Author زينSee author's posts
المصدر: المسلة
كلمات دلالية: تنظیم ضربات القلب جهاز تنظیم ضربات دون الحاجة إلى
إقرأ أيضاً:
ابتكار واعد للحصول على اللقاحات باستخدام خيط تنظيف الأسنان
ابتكر باحثون طريقة جديدة لتوصيل اللقاحات باستخدام خيط تنظيف الأسنان، وذلك بإدخال اللقاح عبر الأنسجة بين الأسنان واللثة. وأظهرت اختبارات على حيوانات التجارب أن هذه التقنية الجديدة تحفز إنتاج الأجسام المضادة في الأسطح المخاطية، مثل بطانة الأنف والرئتين.
وأجرى الدراسة باحثون من جامعة تكساس التقنية في الولايات المتحدة، ونشرت نتائجها في مجلة نيتشر الهندسة الطبية الحيوية (Nature Biomedical Engineering) في 28 يوليو/ تموز الجاري، وكتب عنها موقع يوريك أليرت.
يقول هارفيندر سينغ جيل أستاذ طب النانو في جامعة ولاية كارولينا الشمالية والمؤلف المشارك في الورقة البحثية: "الأسطح المخاطية مهمة، لأنها تمثل مصدر دخول لمسببات الأمراض، مثل الإنفلونزا وكوفيد 19".
وتنتَج الأجسام المضادة بشكل أساسي في مجرى الدم بجميع أنحاء الجسم إذا أُعطي اللقاح عن طريق الحقن، وينتج عدد قليل نسبيا منها على الأسطح المخاطية.
ولكن عند إعطاء اللقاح عبر السطح المخاطي، تحفَّز الأجسام المضادة ليس فقط في مجرى الدم، بل أيضا على الأسطح المخاطية. يقول جيل: "هذا يحسّن قدرة الجسم على الوقاية من العدوى، نظرا لوجود خط دفاع إضافي من الأجسام المضادة قبل دخول الكائن المُمْرِض إلى الجسم، وهنا يأتي دور الظهارة الوصلية".
والظهارة الوصلية هي طبقة رقيقة من الأنسجة تقع في أعمق جزء من الجيب بين السن واللثة، وتفتقر إلى خصائص الحاجز الموجودة في الأنسجة الظهارية الأخرى.
وينطبق مصطلح الظهارة على الأنسجة التي تبطّن سطح أجزاء الجسم مثل بطانة الرئتين والمعدة والأمعاء، وتحتوي معظم الأنسجة الظهارية على حواجز قوية مصمّمة لمنع دخول الجراثيم -من الفيروسات إلى الأوساخ- إلى مجرى الدم، لكن الظهارة الوصلية مختلفة.
ويسمح عدم وجود حاجز للظهارة الوصلية بإطلاق خلايا مناعية لمحاربة البكتيريا، وتوجد هذه الخلايا المناعية في اللعاب، وكذلك بين الأسنان واللثة.
إعلانيقول جيل: "نظرا لأن الظهارة الوصلية أكثر نفاذية من الأنسجة الظهارية الأخرى -وهي طبقة مخاطية- فإنها تمثّل فرصة فريدة لإدخال اللقاحات إلى الجسم بطريقة تحفّز إنتاج الأجسام المضادة المعزّزة في جميع أنحاء الطبقات المخاطية للجسم".
ولتحديد جدوى إيصال اللقاحات عبر الظهارة الوصلية، طبّق الباحثون اللقاح على خيط تنظيف أسنان، ثم نظّفوا أسنان فئران التجارب بالخيط.
وقارن الباحثون إنتاج الأجسام المضادة في الفئران التي تلقت لقاح الإنفلونزا الببتيدي عبر تنظيف الظهارة الوصلية بالخيط، أو عبر الظهارة الأنفية، أو عبر وضع اللقاح على النسيج المخاطي تحت اللسان.
وقال روهان إنغرول معد الدراسة والذي كان طالب دكتوراه تحت إشراف جيل في جامعة تكساس التقنية: "وجدنا أن وضع اللقاح عبر الظهارة الوصلية ينتج استجابة أجسام مضادة على الأسطح المخاطية تفوق بكثير المعيار الذهبي الحالي للتطعيم عبر تجويف الفم، والذي يتضمن وضع اللقاح تحت اللسان". وأضاف أن "تقنية تنظيف الأسنان بالخيط توفر حماية مماثلة ضد فيروس الإنفلونزا مقارنة باللقاح المعطى عبر الظهارة الأنفية".
وأكد جيل أن "هذا واعد للغاية، لأن معظم تركيبات اللقاح لا يمكن إعطاؤها عبر الظهارة الأنفية، فالخصائص الحاجزة في سطح الغشاء المخاطي تمنع امتصاص اللقاح بكفاءة". وأضاف أن "إعطاء اللقاح عبر الأنف قد يؤدي إلى وصوله إلى الدماغ، مما قد يثير مخاوف تتعلق بالسلامة، في حين أن التطعيم عبر الظهارة الوصلية لا يشكل أي خطر من هذا القبيل. وفي هذه التجربة، اخترنا إحدى تركيبات اللقاح القليلة التي تناسب إعطاء اللقاح عبر الأنف، لأننا أردنا معرفة كيفية مقارنة إعطاء اللقاح عبر الظهارة الوصلية بأفضل سيناريو محتمل لإعطاء اللقاح عبر الأنف".
واختبر الباحثون أيضا مدى فعالية طريقة توصيل الظهارة الوصلية مع ثلاث فئات بارزة أخرى من اللقاحات هي البروتينات والفيروسات المعطلة والحمض النووي الريبي المرسال (messenger RNA) أو "إم آر إن إيه" (mRNA). وأنتجت تقنية توصيل اللقاح عبر الوصلة الظهارية في الحالات الثلاث استجابات قوية للأجسام المضادة في مجرى الدم وعبر الأسطح المخاطية.
ووجد الباحثون أيضا، على الأقل في النموذج الحيواني، أنه لا يهم تناول الطعام والماء مباشرة بعد استخدام خيط تنظيف الأسنان المغطى باللقاح، فقد كانت الاستجابة المناعية هي نفسها.
مزايا وعيوب
يعد خيط الأسنان العادي طريقة مناسبة لتوصيل اللقاح لفئران التجارب، لكنّ الباحثين يدركون أنه من غير العملي مطالبة الناس بإمساك خيط تنظيف الأسنان المغلف باللقاح بأصابعهم، ولمواجهة هذا التحدي استخدم الباحثون عود تنظيف الأسنان، ويتكون عود تنظيف الأسنان من قطعة خيط مشدودة بين طرفين يمكن حملهما بمقبض.
وقام الباحثون بتغليف خيط تنظيف الأسنان بصبغة طعام فلورية، ثم قام الباحثون بتجنيد 27 مشاركا في الدراسة، وشرحوا مفهوم وضع اللقاح عبر خيط تنظيف الأسنان، وطلبوا من المشاركين محاولة استخدام خيط تنظيف الأسنان. يقول إنغرول: "وجدنا أن حوالي 60% من الصبغة ترسبت في جيب اللثة، مما يشير إلى أن خيط تنظيف الأسنان قد يكون حلا عمليا".
وبينما لا تزال هناك العديد من الأسئلة التي تحتاج إلى إجابة قبل النظر في استخدام تقنية خيط تنظيف الأسنان على البشر، يعتقد الباحثون أن هناك مزايا كبيرة تتجاوز تحسين استجابة الأجسام المضادة على الأسطح المخاطية.
إعلانيقول جيل: "على سبيل المثال سيكون من السهل إعطاؤه، ويعالج مخاوف الكثير من الناس بشأن التطعيم بالإبر، ونعتقد أن هذه التقنية يجب أن تكون مماثلة في السعر لتقنيات توصيل اللقاحات الأخرى".
وتواجه هذه التقنية بعض التحديات، فعلى سبيل المثال لن تنجح هذه التقنية مع الرضع والأطفال الصغار الذين لم تظهر لديهم أسنان بعد. ويضيف جيل إلى هذا الإشكال أمرا آخر، وهو "أننا نحتاج إلى معرفة المزيد عن كيفية أو ما إذا كانت هذه الطريقة فعّالة للأشخاص الذين يعانون من أمراض اللثة أو غيرها من التهابات الفم".
كم عمر الدرع وأبناء درع السودان وهل لديهم ثقافة حرب عمرها يتجاوز العشرين عام