باحثون يكشفون عن مواد تعزز فعالية الأجهزة الطبية المزروعة والقابلة للارتداء
تاريخ النشر: 13th, October 2024 GMT
أبوظبي: عبد الرحمن سعيد
كشف فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في أبوظبي، عن مواد جديدة مثل الكربون المنشط والغرافين وبعض أكاسيد المعادن يمكنها أن تعزز فعالية الأجهزة الطبية المزروعة والقابلة للارتداء بأنظمة تخزين الطاقة مثل المكثفات الفائقة الحيوية لتصبح أكثر أماناً وكفاءة، حيث يُعتبر تغيير البطاريات في الأجهزة مهمة متعبة ومزعجة، وتصبح العملية متعبة بشكل أكبر إذا وُجد الجهاز داخل الجسم كأجهزة تنظيم ضربات القلب وزراعات قوقعة الأذن والمستشعرات وغيرها من الأجهزة الطبية التي يعتمد عليها الملايين وتُشغّلها بطاريات تتطلب استبدالًا متكرراً وقد تشكل ضرراً على الإنسان.
نشر البحث
ونشر كلٌّ من البروفيسور إبراهيم الحجري، أستاذ الهندسة الميكانيكية والنووية، والدكتورة أمل الغافري، أستاذة مشاركة والعالمَين البحثيَين الدكتور نيليش شودانكار والدكتور جانغ كيو كيم من قسم الهندسة الميكانيكية والنووية، والدكتور روهان أمبادي، من قسم هندسة الطيران والفضاء في جامعة خليفة، ورقة بحثية بعنوان «ثورة في التكنولوجيا القابلة للزراعة: مكثفات الطاقة الفائقة الحيوية كمستقبلٍ لمصادر الطاقة»، في المجلة العلمية «أدفانسد فَنكشنال ماتيريالز»، المصنّفة في قائمة أفضل 10% من المجلات العلمية في مجال فيزياء المواد المكثفة، ويضم الفريق أيضاً الأستاذ الدكتور يون سوك هو، من جامعة إينها في كوريا الجنوبية والدكتور يونغ كيو هان من جامعة دونغ كوك في سيؤول في كوريا الجنوبية، والدكتور براغاتي شيندي من المعهد الوطني لعلوم المواد في اليابان.
وأوضح الفريق البحثي أنه تعد بطاريات أيون الليثيوم التقليدية المصدر المعتاد للطاقة في الأجهزة الطبية الإلكترونية القابلة للزراعة مثل المستشعرات وأجهزة تنظيم ضربات القلب وأجهزة إزالة الرجفان القابلة للزرع وزراعات قوقعة الأذن والمحفزات وفي الأجهزة القابلة للارتداء أيضاً.
المستشعرات
ويمكن أن تساعد الأجهزة الطبية الإلكترونية على العلاج والتشخيص عندما تكون مدمجة في الجسم، حيث تحتوي على أجزاء إلكترونية مختلفة مثل الدوائر المتكاملة والمستشعرات ومصادر الطاقة مثل البطاريات وخلايا الوقود الحيوي التي قد تشكّل مخاطر بسبب التسرّب المحتمل للسموم على الرغم من أنها قد تكون صغيرة، كما يُعتبر الاستبدال المتكرر للبطارية، أو الجهاز الذي يمكن أن يتطلب استبداله عملية جراحية، مشكلة أخرى شائعة تزيد من تكلفة الرعاية الصحية والمخاطر التي قد تهدد حياة المرضى.
وذكروا أن المواد المستخدمة في مكثفات الطاقة الفائقة الحيوية، مثل الكربون المنشط والغرافين تسهم في تحسين أداء المكثفات، كما تُمكّنها خاصية عدم تحفيز ردة فعل ضارة في السياقات الحيوية، من التفاعل بأمان مع الأنسجة الحيوية. إضافة لذلك، تتمتع مكثفات الطاقة الفائقة بمزايا تتفوق من خلالها حتى على البطاريات القابلة لإعادة الشحن.
وقال الدكتور نيليش تشودانكار: «ركزت الدراسات الحديثة على أفضل المواد المستخدمة في الأقطاب الكهربائية والمواد التي تصبح موصلة للكهرباء عندما تذوب في الماء أو تنصهر، لاستخدامها في الأجهزة القابلة للارتداء والمحمولة، ولكن لا توجد حالياً أي دراسة حول مكثفات الطاقة الفائقة الحيوية للأجهزة الطبية الإلكترونية القابلة للزرع.
المصدر: صحيفة الخليج
كلمات دلالية: فيديوهات جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا أبوظبي القابلة للارتداء الأجهزة الطبیة فی الأجهزة
إقرأ أيضاً:
كيف وصلت الحياة إلى كوكب الأرض؟.. علماء يكشفون نتائج مثيرة
كشفت وكالة "ناسا" عن نتائج مذهلة من مهمة المركبة الفضائية OSIRIS-REx، حيث تم العثور على مركبات كيميائية أساسية للحياة في عينات جلبتها المركبة الفضائية من كويكب بينو.
تحتوي هذه العينات، حسب مجلة "نيتشر"، على مزيج من المعادن المركبة والمركبات العضوية التي تشكل الأساس الحيوي للحياة، بما في ذلك الأحماض الأمينية، القواعد النووية، والعديد من المركبات الأخرى التي تساهم في بناء البروتينات والحمض النووي.
ويُعتبر هذا الاكتشاف دعما لنظرية قديمة تشير إلى أن الكويكبات قد تكون قد نقلت المكونات اللازمة للحياة إلى الأرض عبر اصطدامات قديمة، وهو ما قد يفسر كيفية بداية الحياة على كوكبنا.
أظهرت نتائج التحليل أن عينات الكويكب تحتوي على 14 من الأحماض الأمينية الأساسية اللازمة لتكوين البروتينات، بالإضافة إلى جميع القواعد النووية التي تُشكّل الحمض النووي على الأرض.
ولكن، ما أثار اهتمام العلماء هو اكتشاف أن الأحماض الأمينية في عينات بينو تحتوي على مزيج متساوٍ من الهياكل اليسارية واليمنية، وهو أمر غير معتاد مقارنةً بالأحماض الأمينية في الكائنات الحية على الأرض، والتي تكون غالبًا متمركزة في البنية “اليسارية”.
يطرح هذا الاكتشاف تساؤلات حول ما إذا كانت الكويكبات قد أمدت الأرض بهذه المكونات بطريقة غير تقليدية.
من ناحية أخرى، كشف الباحثون عن وجود أملاح قديمة في عينات بينو، تم تكوينها عندما تبخرت البرك المائية على سطح الكويكب منذ مليارات السنين. تُعتبر هذه الأملاح دليلا إضافيا على أن البيئة على بينو كانت قد توفر الظروف المناسبة لتكوين المواد العضوية المعقدة التي قد تكون قد أدت في النهاية إلى نشوء الحياة.
وتم الحصول على هذه العينات بواسطة المركبة الفضائية OSIRIS-REx التابعة لوكالة ناسا، والتي أُطلقت في عام 2016 وهبطت على كويكب بينو في 2020، ثم أعادت العينات إلى الأرض في عام 2023.
تعد هذه المهمة التي تكلفت 1.2 مليار دولار، الأوسع نطاقا في تاريخ استكشاف الكويكبات، حيث أعادت حوالي 120 جراما من مادة بينو، وهي أكبر كمية من المواد الكويكبية تم جمعها على الإطلاق.
تأتي هذه النتائج في وقت يتزايد فيه الاهتمام بدراسة الكويكبات وعلاقتها بأصل الحياة على الأرض، حيث تُظهر العينات أن بينو يحتوي على كميات أكبر من الكربون والنيتروجين والأمونيا مقارنة بمعظم النيازك الأخرى. ويعتقد العلماء أن استكشاف هذه العوالم المائية قد يساعد في تحديد قابلية هذه الكويكبات والفضاء ككل لاستضافة الحياة.
ورغم أن العلماء لم يجدوا دلائل على وجود حياة على الكويكب بينو، إلا أن الاكتشافات الحديثة تعزز الفكرة القائلة بأن الكويكبات قد تكون لعبت دورا في نقل المكونات الحيوية اللازمة لنشوء الحياة على كوكب الأرض.
اتصال هاتفي بين وزير الخارجية والهجرة ووزير خارجية الكويت