على مدى
العقود القليلة الماضية، تحسنت تكنولوجيا جهاز مُنظّم ضربات القلب إلى درجة أصبحت
فيها مُنظمات ضربات القلب شائعة في عمليات الزّراعة الطّبيّة التي ساهمت في تحسين
أو انقاذ حياة الملايين من النّاس حول العالم، لسوء الحظّ لم تواكب تكنولوجيا
البطاريات المستخدمة في هذه الأجهزة هذا التّطور والتحسن. حيث تحتاج البطاريات إلى
أن يتم استبدالها كل سبع سنوات
في المتوسط، الأمر الذي يتطلب عمليةً جراحية أخرى.
لمعالجة
هذه المشكلة، قامت مجموعة من الباحثين في معهد كوريا المتقدم للعلوم والتكنولوجيا
(KAIST) بتطوير منظم
ضربات قلب يعمل بشكل شبه دائم عن طريق تسخيّر الطّاقة من عضلات الجسم نفسه.
حيث قام فريق البحث بقيادة كل من البروفيسور كيون جاي لي من نيتنيت
والبروفيسور بيونج جونج من مستشفى جامعة يونسي بابتكار مولد نانومتري كهروضغطي
مرن، الذي استخدموه لتحفيز قلب فأرٍ حيّ بشكل مباشرٍ معتمدين في تشغيله على
الطّاقة الكهربائيّة النّاتجة عن حركات الجسم الصغيرة “البسيطة” الصّادرة عن
الفأر.
وا
ستنادًا إلى تجارب سابقة مع هذه
التكنولوجيا المستخدمة من قبل المعهد لانتاج اصدار أقل تكلفة وأكبر مساحة، قام
الفريق بابتكار مولدهم النانومتري المرن الجديد باستخدام طبقة رقيقة من مادة شبه
موصلة. وتمّ استخدام مركب (PMN-PT) عوضاً عن
أكسيد الجرافين وأنابيب الكربون النانوية التي كانت تستخدم في الاصدارات السّابقة.
ونتيجة
لذلك استطاع الجهاز أن “يحصد” ما مقداره 8.2 فولت و 0.2 مللي امبير من الطّاقة
الكهربائية نتيجة حركات الإنثناء الصّغيرة للمولد النّانويّ. و كانت مستوايات
التّيار أو الجهد الناتجة من هذه العملية كافية جداً لتحفيز قلب الفأر بشكلٍ
مباشر.
قد
تكون المنفعة المباشرة العائدة من هذه التكنولوجيا التجربية هي انتاج واستخدام
مولدات طاقة مرنة ذاتية التزود بالطاقة (التي تعمل بالطاقة الذاتية) التي من شأنها
:زيادة العمر الافتراضي لمنظمات القلب، وتقليل الاخطار المترافقة مع العمليات
الجراحية المتكررة لاستبادل بطاريات منظمات القلب، بل حتى توفير الطاقة لتشغيل
أجهزة المراقبة والمتابعة الطبيّة التي تتم زراعتها داخل الجسم.
يقول
البروفيسور كيون جاي لي “بالنسبة للاغراض الاكلينيكية (السريرية) ، فإن الانجازات
الحالية ستعود بالنّفع على عملية تطوير منظمات القلب التي تعمل بالطاقة الذّاتية
فضلاً عن منع النّوبات القلبيّة عن طريق التّشخيص اللحظيّ والفوريّ لاضطرابات نُظم
القلب. بالاضافة إلى إمكانية الاستفادة من المولدات الناونوية الكهروضغطية المرنة
في مختلف الأجهزة الطبيّة القابلة للزّراعة في جسم الإنسان”.
وقد سعت
تكنولوجيات تجريبية أخرى تعمل بالطاقة الذّاتية على توفير الطّاقة لمنظمات القلب
عن طريق تسخيّر الطاقة من دقات القلب نفسه، أو من مصادر خارجية، تراكيب بصرية جينية غير قيروسية، يتحكم بها الضوء.
لكن يبدو
أن مُنظّم ضرباب القلب الخاص بأول إصدار عمليّ يظهر وعود مبشرة بالنسبة للحيوانات
المخبرية الحيّة، ومع بعض الحظّ يمكن أن يُضفي تحسناً كبيراً على تكنولوجيا
مُنظمات القلب المخصصة للبشر في المستقبل القريب.
يظهر
الفيديو بالأسفل مولد نانوي مرن كهروضغطي أثناء عمله
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق
ملحوظة: يمكن لأعضاء المدونة فقط إرسال تعليق.