روبوت يجري العمليات الجراحية داخل جسم الإنسان
الأربعاء 27/يوليو/2016 - 12:12 م
توصل باحثون من سويسرا لتطوير روبوتات تجري العمليات الجراحية داخل جسم الإنسان. وتتميز الروبوتات الجديدة بأنها لينة ومرنة وتعمل بدون محركات، ويتم تحريكها عن طريق تعريضها لمجالات مغناطيسية، ويمكنها محاكاة حركة البكتيريا.
يعكف العلماء منذ سنوات للتوصل إلى طريقة لاستخدام روبوتات متناهية الصغر في علاج الأمراض، عن طريق حقنها داخل أجسام البشر لتوصيل جرعات دوائية إلى أماكن معينة أو إجراء جراحات دقيقة مثل إذابة الجلطات داخل الشرايين المسدودة وما شابه.
وتوصل الباحث سيلمان ساكار من كلية العلوم الفنية بجامعة لوزان بالاشتراك مع الباحثين هين وي هوانج وبرادلي نيلسون من المعهد الفدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ بسويسرا إلى وسيلة بسيطة لبناء مثل هذه الروبوتات وتزويدها بإمكانيات متقدمة، كما ابتكر فريق البحث منصة لاختبار العديد من تصميمات الروبوتات ودراسة السبل المختلفة لتحريكها.
مجالات مغناطيسية
بعكس الروبوتات التقليدية، يميز الروبوتات الجديدة أنها لينة ومرنة وتعمل بدون محركات، وهي مصنوعة من جزيئات مغناطيسية متناهية الصغر ومادة من الجيل الهيدروجيني، ويتم تحريك هذه الروبوتات عن طريق تعريضها لمجالات مغناطيسية.
وتستطيع الروبوتات العلاجية تغيير أشكالها عند تعريضها للحرارة، وهو ما أتاح للعلماء تصنيعها على شكل نوع من الطفيليات البكتيرية تسمى "داء المثقبيات الافريقية" وتسبب مرض النوم. وتستخدم هذه البكتيريا زوائد سوطية في الحركة داخل الجسم، ولكن هذه الزوائد تختفي بمجرد وصولها إلى مجرى الدم كآلية من آليات البقاء.
حركة البكتيريا
واختبر الباحثون عدة تصميمات للتوصل إلى أفضل شكل للروبوتات التي يمكنها أن تحاكي حركة البكتيريا داخل الجسم. ويتشابه النموذج الأولي من الروبوتات العلاجية مع شكل البكتيريا السوطية مما يتيح له السباحة داخل جسم الإنسان، وعندما يتم تسخين الروبوتات بواسطة أشعة الليزر، فإن الزوائد السوطية للروبوت التي تسمح له بالحركة "تختفي".
وأكد الباحث سيلمان ساكار أن هذه الدراسة تقدم معلومات ثمينة بشأن أسلوب حركة البكتيريا داخل جسم الإنسان وكيفية تأقلمها مع البيئات المختلفة التي تعيش بها.
وأضاف في تصريحات أوردها الموقع الإلكتروني "ساينس ديلي" المتخصص في العلوم والتكنولوجيا أنه "مازالت هناك العديد من العوامل التي يتوجب أخذها في الاعتبار، حيث يتعين التأكد على سبيل المثال أن الروبوتات متناهية الصغر لن يكون لها أي أعراض جانبية على المرضى".
يعكف العلماء منذ سنوات للتوصل إلى طريقة لاستخدام روبوتات متناهية الصغر في علاج الأمراض، عن طريق حقنها داخل أجسام البشر لتوصيل جرعات دوائية إلى أماكن معينة أو إجراء جراحات دقيقة مثل إذابة الجلطات داخل الشرايين المسدودة وما شابه.
وتوصل الباحث سيلمان ساكار من كلية العلوم الفنية بجامعة لوزان بالاشتراك مع الباحثين هين وي هوانج وبرادلي نيلسون من المعهد الفدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ بسويسرا إلى وسيلة بسيطة لبناء مثل هذه الروبوتات وتزويدها بإمكانيات متقدمة، كما ابتكر فريق البحث منصة لاختبار العديد من تصميمات الروبوتات ودراسة السبل المختلفة لتحريكها.
مجالات مغناطيسية
بعكس الروبوتات التقليدية، يميز الروبوتات الجديدة أنها لينة ومرنة وتعمل بدون محركات، وهي مصنوعة من جزيئات مغناطيسية متناهية الصغر ومادة من الجيل الهيدروجيني، ويتم تحريك هذه الروبوتات عن طريق تعريضها لمجالات مغناطيسية.
وتستطيع الروبوتات العلاجية تغيير أشكالها عند تعريضها للحرارة، وهو ما أتاح للعلماء تصنيعها على شكل نوع من الطفيليات البكتيرية تسمى "داء المثقبيات الافريقية" وتسبب مرض النوم. وتستخدم هذه البكتيريا زوائد سوطية في الحركة داخل الجسم، ولكن هذه الزوائد تختفي بمجرد وصولها إلى مجرى الدم كآلية من آليات البقاء.
حركة البكتيريا
واختبر الباحثون عدة تصميمات للتوصل إلى أفضل شكل للروبوتات التي يمكنها أن تحاكي حركة البكتيريا داخل الجسم. ويتشابه النموذج الأولي من الروبوتات العلاجية مع شكل البكتيريا السوطية مما يتيح له السباحة داخل جسم الإنسان، وعندما يتم تسخين الروبوتات بواسطة أشعة الليزر، فإن الزوائد السوطية للروبوت التي تسمح له بالحركة "تختفي".
وأكد الباحث سيلمان ساكار أن هذه الدراسة تقدم معلومات ثمينة بشأن أسلوب حركة البكتيريا داخل جسم الإنسان وكيفية تأقلمها مع البيئات المختلفة التي تعيش بها.
وأضاف في تصريحات أوردها الموقع الإلكتروني "ساينس ديلي" المتخصص في العلوم والتكنولوجيا أنه "مازالت هناك العديد من العوامل التي يتوجب أخذها في الاعتبار، حيث يتعين التأكد على سبيل المثال أن الروبوتات متناهية الصغر لن يكون لها أي أعراض جانبية على المرضى".
