قناع ثوري يكشف أمراض «الكلى» بمجرد التنفس
تاريخ النشر: 9th, May 2025 GMT
ابتكار ثوري في عالم الرعاية الصحية قد يُحدث تحولًا كبيرًا في طريقة اكتشاف أمراض الكلى، قناع وجه بسيط، لكن عبقري، يكشف عن مشكلات صحية خطيرة عبر تحليل التنفس فقط، مُجسدًا بذلك فكرة المستقبل الذي يدمج التكنولوجيا والعناية الشخصية في خطوة واحدة، ويتيح تشخيصًا مبكرًا ودقيقًا لأمراض الكلى دون الحاجة لأي تدخل جراحي.
وطوّر فريق من الباحثين تقنية مبتكرة لدمج مستشعرات متخصصة داخل أقنعة الوجه الجراحية، ما يتيح الكشف المبكر عن أمراض الكلى المزمنة من خلال تحليل التنفس.
ومن المعروف أن الكلى تقوم بتصفية الفضلات من الجسم، لكن في حالة مرض الكلى المزمن، تتعرض هذه الأعضاء للتلف تدريجيا، ما يؤدي إلى فشلها في أداء وظيفتها الحيوية، وتعتمد طرق التشخيص الحالية على قياس نواتج الأيض في الدم أو البول، ولكن الباحثين ابتكروا الآن طريقة جديدة وأكثر عملية، باستخدام مستشعرات مدمجة في قناع الوجه للكشف عن المستقلبات المرتبطة بالمرض من خلال التنفس.
وطوّر فريق البحث، بقيادة كورادو دي ناتالي، جهاز استشعار يعمل على قياس المركبات الكيميائية في التنفس، مثل الأمونيا التي يرتفع تركيزها لدى مرضى الفشل الكلوي المزمن، وتم دمج المستشعر في قناع وجه جراحي باستخدام بوليمر موصل مع أقطاب كهربائية فضية معدلة لتقوية الحساسية للمركبات المتطايرة، ويلتقط المستشعر التغيرات في المقاومة الكهربائية عند تفاعل الغازات المختارة مع البوليمر، ما يوفر بيانات يمكن استخدامها في الكشف المبكر عن المرض.
واختبر الباحثون هذه الأقنعة على 100 شخص، نصفهم مصابون بأمراض الكلى المزمنة بينما الآخرون ضمن المجموعة الضابطة، وأظهرت النتائج أن المستشعر تمكن من تحديد الأشخاص المصابين بالمرض بدقة 84% (إيجابي حقيقي)، بينما أظهر دقة 88% في تحديد الأشخاص غير المصابين (سلبي حقيقي)، كما يمكن استخدام هذه البيانات لتحديد مرحلة مرض الكلى المزمن، ما قد يساعد في تحسين عملية التشخيص المبكر.
وتتمثل الفائدة الرئيسية لهذه التقنية في أنها توفر طريقة غير جراحية، فعالة من حيث التكلفة، وسهلة الاستخدام لمراقبة مرضى الفشل الكلوي المزمن، ويعزز هذا الابتكار إمكانية التعرف المبكر على التغيرات في حالة المرض، ما يساهم في تحسين الرعاية الطبية من خلال التدخل المبكر.
ومرض الكلى المزمن (CKD) يُعد من التحديات الصحية العالمية، إذ يصيب مئات الملايين حول العالم وغالبًا ما يتم اكتشافه في مراحل متقدمة بسبب قلة الأعراض الظاهرة في بداياته.
وتكمن أهمية هذا الابتكار في قدرته على تحويل قناع الوجه الاعتيادي إلى أداة تشخيص متقدمة، بما يعكس تنامي اتجاهات الطب الشخصي والتشخيص الذكي في الرعاية الصحية الحديثة.
المصدر: عين ليبيا
كلمات دلالية: أمراض الكلى التنفس امراض الكلي حماية الكلى خدمات غسيل الكلى مرضى الكلى الکلى المزمن
إقرأ أيضاً:
اكتشاف ثوري يفكّ شيفرة الشحن السريع للبطاريات
وتعد بطاريات أيونات الليثيوم اليوم العمود الفقري لتقنيات الطاقة الحديثة، إذ تُستخدم في تشغيل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والمركبات الكهربائية.
وتعتمد هذه البطاريات على حركة جزيئات دقيقة تسمى "أيونات الليثيوم" داخل الأقطاب الكهربائية الصلبة وخارجها، وهي عملية تتكرر آلاف المرات طوال عمر البطارية.
وتتحكم سرعة هذا التفاعل في مدى سرعة الشحن وكمية الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها.
وعلى الرغم من عقود من التطوير، ظل تحسين أداء هذه البطاريات يعتمد بدرجة كبيرة على التجربة والخطأ، إذ لم تستطع النظريات التقليدية – التي تعود جذورها إلى أكثر من مئة عام – تفسير سبب التفاوت في أداء المواد المستخدمة داخل البطاريات.
لكن فريق MIT كشف أن المفتاح الحقيقي يكمن في آلية تعرف بـ "نقل الأيونات والإلكترونات المقترنة"، حيث لا تنتقل أيونات الليثيوم بكفاءة نحو القطب الكهربائي إلا عندما ترافقها الإلكترونات في الوقت نفسه، وهو ما يفسر النتائج المتباينة التي لاحظها الباحثون سابقا.
وقال البروفيسور مارتن بازانت، أستاذ الرياضيات في MIT: "نأمل أن يتيح هذا الاكتشاف تسريع التفاعلات وضبطها بدقة أكبر، ما يساهم في رفع سرعة الشحن والتفريغ".
ولإثبات نظريتهم، قاس الباحثون معدلات التفاعل في أكثر من خمسين مادة مختلفة، بينها مواد تُستخدم في الهواتف الذكية والسيارات الكهربائية، ليكتشفوا أن النموذج التقليدي بالغ في تقدير سرعة العملية، في حين قدّمت النظرية الجديدة تفسيرا أكثر دقة واتساقا مع البيانات الواقعية.
كما وجد الفريق أن تعديل الإلكتروليت السائل داخل البطارية — مثل تغيير بعض مكوناته الكيميائية — يمكن أن يحسّن بشكل كبير من سرعة الشحن ويقلل التآكل الذي يحدّ من عمر البطارية.
وأكد بازانت أن هذه النتائج قد تزوّد الشركات المصنعة بإطار نظري واضح لتصميم البطاريات بطريقة علمية قائمة على الفهم، بدلا من التجارب المكلفة.
ومن جانبه، أوضح البروفيسور يانغ شاو هورن أن هذا العمل "يوحّد سنوات من النتائج المتضاربة في نموذج واحد متكامل".
نشرت الدراسة في مجلة Science.
مناقشة ترتيبات استئناف الرحلات الجوية بين ليبيا والإمارات