صغيرة وفعالة.. شريحة إلكترونية تنبض مثل القلب الحقيقي
تاريخ النشر: 31st, January 2024 GMT
تعد محاكاة نسخ مصغرة من الأعضاء البشرية في المختبر أداة ناشئة في الأبحاث الطبية، ويمتلك الباحثون الآن نموذجا جديدا لـ "شريحة إلكترونية صغيرة وفعالة" تنبض مثل القلب الحقيقي، ما يساهم في اختبار سلامة علاجات السرطان، حسبما يشير تقرير لموقع "ساينس أليرت".
ويشير فريق من مركز "سيدارز سيناي" الطبي في لوس أنجلوس، والذي يقف وراء تطوير الشريحة، إلى "دورها المهم في اختبار سلامة علاجات السرطان، والتي ثبت أنها تخاطر بتلف القلب أثناء مكافحة الخلايا السرطانية".
ويمكن لبعض أدوية العلاج الكيميائي التقليدية المستخدمة لعلاج السرطان أن تزيد من خطر الإصابة باضطرابات القلب، وفق موقع "مايو كلينك".
وقد تحدث مشكلات القلب مع العلاجات المستحدثة والمعالجة الإشعاعية، حسب المصدر ذاته.
وتشمل الشريحة الجديدة "تحسينات" مقارنة بنماذج شرائح القلب السابقة نضج الخلايا التي طورها الفريق من الخلايا الجذعية البشرية المحفزة (hiPSCs)، وعلى رأس ذلك "قدرتها على النبض مثل قلب الإنسان إلى حد كبير، بحوالي 60 نبضة في الدقيقة"، وفق "ساينس أليرت".
ومن خلال محاكاة تدفق الدم والحركات الميكانيكية للقلب استجابة لبعض العلاجات الدوائية، يمكن للعلماء التنبؤ بمشاكل السمية المحتملة التي يمكن أن تسبب عدم انتظام ضربات القلب أو موت الخلايا العضلية.
ووفقا للباحثين، فإن الشريحة تمكن من فحص عوامل العلاج الكيميائي التي يحتمل أن تكون سامة للقلب على أنواع متعددة من خلايا القلب والأوعية الدموية في نموذج ذي صلة من الناحية الفسيولوجية.
وظلت الشريحة تعمل لعدة أسابيع، مما أتاح الفرصة لإجراء تحقيقات طويلة المدى حول كيفية تأثير الأدوية والعوامل البيئية الأخرى على القلب.
وبالإضافة إلى المساعدة في تطوير "أدوية أكثر أمانا"، ستساهم الشريحة على تعليم العلماء المزيد عن "تعقيدات أمراض القلب، وكيف تبدأ وتتطور، وكيفية علاجها".
المصدر: الحرة
إقرأ أيضاً:
الذكاء الاصطناعي يحوّل الأفكار إلى كلام في الوقت الحقيقي
طور علماء جهازا يمكنه ترجمة الأفكار المتعلقة بالكلام إلى كلمات منطوقة في الوقت الحقيقي بالاستعانة بزراعة دماغية تستخدم الذكاء الاصطناعي.
ورغم كون هذا الإنجاز لا يزال في مراحل تجريبية، فإنه عزز الآمال في أن تُمكّن هذه الأجهزة الأشخاص الذين فقدوا القدرة على التواصل من استعادة أصواتهم.
وسبق لعلماء في كاليفورنيا أن استخدموا واجهة دماغ حاسوبية لفك تشفير أفكار "آن"، البالغة 47 عامًا والمصابة بشلل رباعي، وترجمتها إلى كلام. ومع ذلك، كان هناك تأخير زمني قدره ثماني ثوانٍ بين أفكارها وقراءة الكمبيوتر للكلام بصوتٍ عالٍ. وهذا يعني أن إجراء محادثة سلسة لا يزال بعيدًا عن متناول "آن"، مُعلمة الرياضيات السابقة في المدرسة الثانوية التي لم تعد قادرة على الكلام منذ إصابتها بسكتة دماغية قبل 18 عامًا.
لكن النموذج الجديد، الذي طوره الفريق، والذي نُشر في مجلة Nature Neuroscience، حوّل أفكار "آن" إلى نسخة من صوتها القديم بزيادات قدرها 80 ميلي ثانية.
وقال غوبالا أنومانشيبالي، كبير الباحثين في الدراسة من جامعة كاليفورنيا، بيركلي "نهجنا الجديد في البث يُحوّل إشارات دماغها إلى صوتها آنيًا، في غضون ثانية واحدة من نيتها الكلام".
وأضاف أن هدف "آن" هو أن تصبح مستشارة جامعية. وأكد "في حين أننا ما زلنا بعيدين عن تمكين آن من ذلك، فإن هذا الإنجاز يُقرّبنا من تحسين جودة حياة الأفراد المصابين بالشلل الصوتي بشكل جذري".
في إطار البحث، عُرضت على "آن" جمل على شاشة، وكانت ترددها في ذهنها. ثم تُحوَّل أفكارها إلى صوتها، الذي شكّله الباحثون من تسجيلات صوتية لها قبل إصابتها.
اقرأ أيضا... الذكاء الاصطناعي يتفوق في رصد تشوهات الجنين
وقال أنومانشيبالي "كانت آن متحمسة جدًا لسماع صوتها".
بدوره، أوضح تشيول جون تشو، المؤلف المشارك في الدراسة، في بيان، أن واجهة الدماغ والحاسوب تعترض إشارات الدماغ "بعد أن نقرر ما نقوله، وبعد أن نقرر الكلمات التي نستخدمها، وكيفية تحريك عضلات المسالك الصوتية".
يستخدم النموذج أسلوب ذكاء اصطناعي يُسمى التعلم العميق، تم تدريبه على "آن" التي كانت تحاول سابقًا التحدث بصمت بآلاف الجمل.
ولا تزال مفردات الدراسة محدودة، إذ لا تتجاوز 1024 كلمة.
وصرح باتريك ديجينار، أستاذ الأطراف الاصطناعية العصبية في جامعة نيوكاسل البريطانية، والذي لم يشارك في الدراسة، أن هذا البحث "يُعدّ دليلًا مبكرًا جدًا على صحة المبدأ"، مضيفا أنه "رائع للغاية".
مع التمويل المناسب، قدر أنومانشيبالي أن هذه التقنية قد تساعد الأشخاص المصابين بالشلل الصوتي على التواصل في غضون خمس إلى عشر سنوات.
مصطفى أوفى (أبوظبي)
قبل انطلاقه غدا.. أعضاء لجنة تحكيم مهرجان SITFY-Georgia يصلون مطار تبيلسي