مهندسون يبتكرون نسخة آلية للبطين الأيمن تحاكي القلب
تاريخ النشر: 10th, January 2024 GMT
في حدث ثوري في الهندسة الطبية، حقق مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تقدما كبيرا بإنشاء نسخة روبوتية طبق الأصل من البطين الأيمن للقلب قادرة على محاكاة عملية النبض وضخ الدم المعقدة كما هي في القلب الحقيقي، وذلك بحسب مدونة على موقع المعهد.
وتحتوي النسخة الروبوتية المبتكرة على أنسجة قلب حقيقية مرفقة بعضلات اصطناعية تشبه البالون، مما يسمح للباحثين بالتحكم بدقة في انقباضات البطين مع مراقبة عمل صماماته الطبيعية وغيرها من التراكيب المعقدة عن كثب.
ويكمن سر دمج أنسجة القلب الحقيقية في النموذج الاصطناعي في قدرة الأنسجة على الحفاظ على التعقيدات الطبيعية لهيكل القلب، وهو ما لا يمكن تحقيقه اصطناعيا.
واستخلص الباحثون في الدراسة الحديثة بطينا أيمن حقيقيا لقلب خنزير، ثمّ وضع تحت ظروف ملائمة بتغليفه بطبقة من السيليكون للحفاظ على بنيته الداخلية كي يعمل كبطانة اصطناعية لعضلة القلب. ولاحقا دمجت عدة أنابيب تشبه البالونات لتحيط بأنسجة القلب الحقيقية في مواضع حددها الفريق مسبقا من خلال النمذجة الحسابية لتكون مثالية لإعادة إنتاج انقباضات البطين. وبربط كل أنبوب بنظام تحكم استطاع الباحثون الوصول إلى معدلات تحاكي إيقاع القلب وحركته الحقيقية.
وللوصول إلى نتائج أكثر دقة وتفصيلا، اختبر الفريق قدرة البطين الاصطناعي على عملية الضخ عن طريق غمره بسائل يشبه في لزوجته الدم. وبسبب شفافية السائل المستخدم تمكّن الباحثون من مراقبة ودراسة الصمامات والهياكل الداخلية ليحصلوا على أبعاد إضافية قيّمة عن أداء وقدرة النموذج.
كما يمكن ضبط أنابيب ضخ البطين الاصطناعي لمحاكاة حالات القلب المختلفة، وهو ما يجعله آلة متعددة الاستخدامات لدراسة أمراض القلوب الشائعة مثل اضطراب ضربات القلب، وضعف العضلات، وارتفاع ضغط الدم.
وفي حقيقة الأمر، تتجاوز إمكانيات التطبيق المحتملة للبطين الأيمن الروبوتي نطاق البحث والمحاكاة، فقد نجح الفريق في تطويع النموذج لاختبار أجهزة القلب الطبية المختلفة، وذلك عن طريق زراعة أجهزة حلقية بأحجام مختلفة في صمام البطين الثلاثي والتلاعب بنسبة تدفّق السائل، وبالتالي الوصول إلى حالات مرضية معروفة مثل قصور القلب الأيمن أو الرجفان الأذيني.
وبمحاكاة الخلل الوظيفي تمكن الباحثون من اختبار الجهاز الطبي المناسب والتطوير من قدراته، وهذا ما يسلط الضوء على الفائدة المرتقبة العائدة على مهندسي الأجهزة الطبية وجرّاحي القلب للرفع من قدراتهم وقدرة الآلات الطبية المستخدمة.
وعلى المدى البعيد يسعى القائمون على العمل إلى تحقيق إنجاز مماثل على صعيد البطين الأيسر للقلب، وهو ما يعني الحصول على قلب اصطناعي قابل للضبط بالكامل، وهو ما سيفتح آفاقا جديدة لا حصر لها.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: وهو ما
إقرأ أيضاً:
حمية العصائر تدمر الجهاز الهضمي
أميرة خالد
حذرت دراسة من الحمية الغذائية المقتصرة على تناول العصائر، لافتة إلى إنها تؤثر بشكل سلبي على توازن الميكروبيوم، أي البكتيريا والميكروبات والفيروسات التي تعيش بشكل طبيعي داخل الجهاز الهضمي، وكذلك على الإدراك المعرفي للشخص، وأن هذه التغيرات يمكن أن تحدث في غضون ثلاثة أيام فقط.
وفي إطار الدراسة التي قام بها فريق بحثي من جامعة نورث ويسترن الأميركية، قام الباحثون بتقسيم المتطوعين إلى ثلاث فئات، حيث كان أفراد المجموعة الأولى يتناولون العصائر الباردة فقط، وكان أفراد المجموعة الثانية يتناولون خليطاً من العصائر والمأكولات، فيما كان أفراد المجموعة الثالثة يتناولون أغذية مشتقة من أصول نباتية.
وجمع الباحثون عينات من لعاب وبراز المتطوعين وحصلوا على مسحات من داخل أفواههم حتى يتسنى لهم تقييم التغيرات البكتيرية التي تحدث لهم قبل وأثناء وبعد التجربة.
وبينت النتائج أن المجموعة التي اقتصرت على تناول العصائر الباردة حدث لها أكبر زيادة في كمية البكتيريا التي تسبب الالتهابات واضطرابات الجهاز الهضمي، في حين أن الأفراد الذين جمعوا بين العصائر والمأكولات حدثت لديهم تغيرات في بكتيريا الجهاز الهضمي ولكن بدرجة أقل حدة. أما المتطوعون الذين كانوا يتناولون المأكولات ذات الأصول النباتية، فقد تحقق لديهم أفضل توازن على المستوى البكتيري والميكروبي.
ووجد الباحثون أن الحميات الغذائية القائمة على تناول العصائر فقط أو التي تمزج بين العصائر والمأكولات تؤدي إلى زيادة في البكتيريا المسببة للالتهابات سواء في اللعاب أو داخل الفم، وأرجعوا أسباب هذه التغيرات إلى زيادة نسبة السكريات وانخفاض مستوى الألياف في العصائر بشكل عام.
وخلصت الدراسة إلى إن استهلاك كميات كبيرة من العصائر التي تفتقر إلى الألياف الطبيعية ربما يؤدي إلى اختلال توازن الميكروبيوم، وهو ما ينطوي بدوره على آثار سلبية مثل زيادة الالتهابات واضطرابات الجهاز الهضمي.
مياه القليوبية ترفع حالة الاستعداد القصوى خلال شهر رمضان