باحثون يكشفون عن مواد تعزز فعالية الأجهزة الطبية المزروعة والقابلة للارتداء

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.

الصورة

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