الصين – ابتكر فريق من العلماء نظام بطارية يمكن زراعته في الجسم وينتج الكهرباء بشكل مستمر، وهو ما قد يحدث ثورة في عالم الصناعات الطبية.

وقد حققت البطاريات والإلكترونيات القابلة للزراعة تحولا جذريا في الصناعة الطبية على مر السنين، حيث أحدثت أجهزة ضبط نبضات القلب والمحفزات العصبية ثورة في كيفية تعامل الأطباء مع الألم.

لكن هذه البطاريات غالبا ما تنفد وتحتاج إلى الاستبدال، وحتى الآن، كانت الطريقة الوحيدة للقيام بذلك هي إجراء عملية جراحية خطيرة.

ومع ذلك، فقد شهدت أحدث التقنيات الطبية تطوير بطارية من قبل علماء في جامعة تيانغين للتكنولوجيا الصينية، قابلة للزرع تعمل على إمداد الجسم بالأكسجين.

وقال شيشانغ ليو، أحد الأساتذة المشرفين على تطوير البطارية الجديدة، إن استخدام الأكسجين هو المصدر الأكثر وضوحا للبطارية اللانهائية.

وأضاف ليو: “عندما تفكر في الأمر، فإن الأكسجين هو مصدر حياتنا. إذا تمكنا من الاستفادة من الإمداد المستمر بالأكسجين في الجسم، فلن يكون عمر البطارية محدودا بالمواد المحدودة الموجودة في البطاريات التقليدية”.

وشرع ليو، مع فريق من العلماء، في بناء بطارية يمكنها التفاعل مع الأكسجين الموجود في الجسم لتوليد الكهرباء.

وقام فريق البحث بإنشاء أقطاب كهربائية للبطارية من سبيكة أساسها الصوديوم، وذلك نظرا لوجودها بالفعل على نطاق واسع في جميع أنحاء جسم الإنسان ويتم تطويرها أيضا للاستخدام في البطاريات القابلة لإعادة الشحن.

وتم اختيار الذهب ليكون الكاثود التحفيزي بسبب استخدامه في بطاريات الهواء المعدنية السابقة لتفاعل اختزال الأكسجين.

واختار الفريق أيضا استخدام الذهب النانوي المسامي الذي يحتوي على مسام صغيرة، أصغر بآلاف المرات من عرض خصلة شعر واحدة.

وقال العلماء إنه على الرغم من أن جميع هذه المركّبات متوافقة حيويا بالفعل، إلا أنهم قاموا أيضا بتغليفها بطبقة بوليمر رقيقة ومرنة.

ومع وجود جميع وسائل الحماية، يستطيع الكاثود الذهبي سحب الأكسجين من سوائل الجسم بحرية، والذي سيتفاعل بعد ذلك مع أقطاب الصوديوم الموجودة في البطارية.

والتفاعل الكيميائي الذي يحدث بعد ذلك يغذي التفاعلات الكهروكيميائية الضرورية في البطارية، ويتم توليد تيار مستمر من الكهرباء نتيجة لذلك.

ولاختبار ابتكارهم الثوري، قام العلماء بزرع البطارية في العديد من فئران التجارب. ووجدوا أنه بعد أسبوعين من الاختبارات، لم تواجه الفئران أي آثار صحية ضارة، وأكدوا أن إنتاج الكهرباء كان مستقرا.

وعلى الرغم من أن الجهد الناتج كان نحو 1.3 إلى 1.4 فولت، وهو أقل بقليل من الطاقة الحالية التي تولدها الأجهزة الطبية، إلا أن الخبراء يعتقدون أنه يبشر بالخير لمستقبل بطارياتهم.

وذكر ليو أن إنتاج الكهرباء كان غير مستقر مباشرة بعد زرع الأجهزة، ولكن سرعان ما تم تنظيم ذلك ذاتيا.

وكانت البطارية تساعد في عملية الشفاء بشكل كبير، حيث أوضح ليو: “اتضح أنه كان علينا أن نمنح الجرح وقتا للشفاء، حتى تتجدد الأوعية الدموية حول البطارية وتزود بالأكسجين، قبل أن تتمكن البطارية من توفير كهرباء مستقرة. وهذا اكتشاف مفاجئ ومثير للاهتمام لأنه يعني أن البطارية يمكن أن تساعد في مراقبة التئام الجروح”.

المصدر: ذي صن

المصدر: صحيفة المرصد الليبية

إقرأ أيضاً:

تحديد خلايا جديدة في العين قد تفتح آفاقا لعلاج العمى

الولايات المتحدة – اكتشف فريق من العلماء نوعا جديدا من الخلايا في شبكية العين البشرية، قد يساهم في عكس فقدان البصر الناجم عن أمراض شائعة، مثل التنكس البقعي.

وأظهرت الدراسة أن هذه الخلايا، التي عُثر عليها في أنسجة جنينية متبرع بها، تتمتع بقدرات تجديدية واعدة، ما يفتح آفاقا لعلاج أمراض الشبكية.

تلعب شبكية العين دورا أساسيا في الرؤية، إذ تلتقط الضوء وتحوله إلى إشارات عصبية يفسرها الدماغ. لكن مع التقدم في العمر أو بسبب أمراض مثل السكري والإصابات الجسدية، يمكن أن تتدهور الشبكية، ما يؤدي إلى فقدان البصر. وتتركز العلاجات الحالية على إبطاء تدهور الخلايا الشبكية وحماية السليمة منها، لكنها لا تقدم حلولا فعالة لإصلاح التلف واستعادة البصر.

ولطالما سعى العلماء لاستخدام الخلايا الجذعية لاستبدال الخلايا التالفة في الشبكية، لكن لم يتم العثور على خلايا جذعية مناسبة داخل شبكية العين البشرية لهذا الغرض. ومع ذلك، كشفت الدراسة الجديدة عن نوعين من الخلايا الجذعية الشبكية القادرة على التجدد والتكاثر:

– الخلايا الشبيهة بالخلايا الجذعية العصبية الشبكية البشرية (hNRSCs).

– الخلايا الشبيهة بالخلايا الجذعية الظهارية الصبغية الشبكية (RPE).

ووجد العلماء أن كلا النوعين قادران على استنساخ نفسيهما، لكن الخلايا العصبية فقط تستطيع التحول إلى أنواع أخرى من خلايا الشبكية، ما يجعلها مرشحا محتملا للعلاجات المستقبلية.

وأنتج العلماء نماذج ثلاثية الأبعاد لشبكية العين البشرية تعرف باسم “العضيات”، لمحاكاة تعقيد الأنسجة البشرية بشكل أكثر دقة من النماذج الحيوانية. وأظهرت التحليلات أن هذه العضيات تحتوي على خلايا جذعية عصبية مشابهة لتلك الموجودة في الأنسجة الجنينية.

كما حدد الفريق التسلسل الجزيئي الذي يحوّل هذه الخلايا إلى خلايا شبكية أخرى، وينظم عملية الإصلاح. وعند زرعها في فئران مصابة بمرض مشابه لالتهاب الشبكية الصباغي، تحولت الخلايا الجذعية إلى خلايا شبكية قادرة على التقاط ومعالجة الضوء، ما أدى إلى تحسن بصر الفئران واستمرارية هذا التأثير طوال مدة التجربة التي امتدت 24 أسبوعا.

وتشير هذه النتائج إلى إمكانية استخدام الخلايا الجذعية العصبية الشبكية البشرية (hNRSCs) في تطوير علاجات جديدة لاضطرابات الشبكية لدى البشر. ومع ذلك، يؤكد العلماء الحاجة إلى مزيد من الدراسات السريرية لتأكيد فعاليتها وضمان سلامتها قبل اعتمادها كعلاج لاستعادة البصر.

نشرت الدراسة في مجلة Science Translational Medicine.

المصدر: لايف ساينس

مقالات مشابهة

  • عقود سنوية قابلة للتجديد.. فرص عمل متاحة في المحافظات
  • هل أنكر المالكية صيام الست من شوال؟.. الإفتاء توضح حقيقة خلاف العلماء
  • الجيش السوداني يستعيد منطقة حيوية في جنوب كردفان بعد سيطرة لساعات بواسطة الدعم السريع
  • بعد اقتحامه بواسطة الدعم السريع.. الجيش السوداني يدفع بتعزيزات عسكرية نحو جسر مهم
  • اعتقال طبيبة و قابلة وحارس أمن بتهمة الإرتشاء يوم العيد بمستشفى القنيطرة
  • تحديد خلايا جديدة في العين قد تفتح آفاقا لعلاج العمى
  • تشريح جثة ماموث محفوظة في التربة الصقيعية
  • شاهد الهلال.. «مركز الفلك الدولي» ينشر صورة مذهلة
  • إطلاق أشغال إنجاز أكبر محطة لإنتاج الكهرباء بالطاقة الشمسية بغارا جبيلات
  • أمريكا تعلن تطوير القيادة العسكرية في اليابان "لردع الصين"