بفضل الألماس.. خطوة جديدة نحو تطوير أجهزة الزراعة الطبية بلا بطاريات

طوّر باحثون من جامعة RMIT جهازا تجريبيا ثلاثي الأبعاد مصنوعا من مزيج من الألماس والتيتانيوم، قادرا على توليد الكهرباء من حركة السوائل واستقبال الطاقة لاسلكيا عبر الأنسجة.

ويفتح هذا الابتكار الباب أمام تطوير أجهزة زراعة طبية أكثر ذكاء وأمانا.

ويتميّز الجهاز بعدم احتوائه على أي مكونات إلكترونية داخلية، الأمر الذي يجعله مرشحا لاستخدامات واسعة مثل الدعامات الذكية وأنظمة إطلاق الأدوية والأطراف الصناعية التي لا تحتاج إلى بطاريات، مع إمكانية تصميمها بما يتناسب مع احتياجات كل مريض.

وأكد الدكتور أرمين أهنود، الباحث الرئيسي في كلية الهندسة بجامعة RMIT في مدينة ملبورن، أن الجمع بين الألماس والتيتانيوم هو مفتاح نجاح هذا الابتكار. وقال: "لقد حول مزيج الألماس والتيتانيوم المادة من مجرد سطح عادي إلى منصة متعددة الوظائف، قادرة على توليد الطاقة ورصد تدفق السوائل واستقبال الطاقة لاسلكيا، مع الحفاظ على التوافق الحيوي وقوة التحمل اللازمة للأجهزة القابلة للزرع".

وأضاف أن الهدف هو التغلب على أحد أبرز تحديات الأجهزة القابلة للزرع، وهو الاعتماد على البطاريات التي تشغل حيزا كبيرا وتفقد فعاليتها بمرور الوقت، ما يستدعي أحيانا عمليات جراحية إضافية.

وأشار أهنود إلى أن التقنية يمكن أن تُستخدم أيضا خارج المجال الطبي، في صناعات تحتاج إلى أجهزة استشعار في أماكن يصعب الوصول إليها، وذلك بفضل قدرتها على استقبال الطاقة لاسلكيا واستخلاصها من تدفق السوائل.

نتائج واختبارات أولية

اختبر الفريق الجهاز في المختبر باستخدام محلول ملحي بديلا عن الدم، وأثبتت التجارب إمكانية توليد طاقة كهربائية صغيرة ومستقرة من حركة السوائل.

وقال الدكتور بيتر شيريل من كلية العلوم بجامعة RMIT: "هذا اكتشاف جديد كليا، فمعظم مواد زراعة الأجهزة الطبية إما عازلة أو موصلة، بينما يمزج جهازنا بين الخصائص ليتيح استغلال الطاقة الكهربائية".

وأضاف أن هذه الطاقة قد لا تكفي وحدها لتشغيل الأجهزة المعقدة، لكنها تصبح كافية للأجهزة البسيطة عند دمجها مع تقنية الشحن اللاسلكي.

ومن جهتها، أوضحت البروفيسورة كيت فوكس، أن الفريق نجح في طباعة الجهاز بأشكال معقدة تلائم احتياجات كل مريض، مشيرة إلى أن مزيج الألماس والتيتانيوم أتاح بنية خفيفة الوزن ومتينة وموصلة للكهرباء.

وقالت: "هذا يثبت إمكانية تطوير أجهزة زراعة لا تقتصر على الوظائف الميكانيكية، بل تضيف أيضا وظائف استشعار وتوليد للطاقة".

ويؤكد الباحثون أن الدراسة ما تزال في مراحلها الأولى، وأنهم يسعون إلى شراكات جديدة في مجالات الطب الحيوي وغيرها لتطوير الابتكار وتحويله إلى حلول عملية.

نشرت نتائج الدراسة في مجلة Advanced Functional Materials.

المصدر: ميديكال إكسبريس