زرعة قابلة للتحلل تطلق تحفيزًا كهربائيًا يسرّع تجدد الأعصاب

طور باحثون في جامعة نورثويسترن وكلية الطب في جامعة واشنطن أول نموذج للأجهزة الإلكترونية الحيوية، وهو زرعة لاسلكية قابلة للتحلل تسرّع تجدد الأعصاب المتضررة وشفائها.

طور علماء المواد والمهندسون في الجامعتين جهازًا يصدر نبضات كهربائية منتظمة للأعصاب الطرفية المتضررة في الفئران بعد عمليات الإصلاح الجراحي ما يسرّع نمو الأعصاب مجددًا في أقدامها ويعزز استعادة قوة العضلات والقدرة على التحكم فيها. ويبلغ حجم الجهاز حجم عملة معدنية من فئة عشرة سنتات، ولا تتعدى ثخانته ثخانة الورقة. ويعمل جهاز لاسلكيًا لمدة أسبوعين وبعد ذلك يمتصه الجسم بصورة طبيعية.

ويرى العلماء أن هذه التقنيات الهندسية المؤقتة قد تستكمل عمل العلاجات الدوائية مستقبلًا أو تحل محلها في حالات طبية عديدة في البشر. ويسمي الباحثون هذا النوع من التقنيات بالطب الإلكتروني الحيوي، فهي تقدم العلاج على مدار الساعة لفترة محددة في المكان المستهدف مباشرةً، ما يقلل الأعراض الجانبية والمخاطر المصاحبة للزرعات التقليدية الدائمة.

وقال جون إيه. روجرز، الباحث في جامعة نورثويسترن ورائد التقنيات الحيوية المدمجة والمؤلف المساعد في الدراسة «تقدم هذه الأنظمة الهندسية وظائف علاجية فعالة بصورة مبرمجة وبجرعات محددة، وبعد ذلك يمتصها الجسم بصورة طبيعية. ويساعد هذا الأسلوب العلاجي في ظهور خيارات علاجية جديدة تختلف عن الأدوية والمواد الكيميائية.»

ويعمل روجرز أستاذًا في علم المواد والهندسة والهندسة الطبية الحيوية وجراحة الأعصاب في كلية ماكروميك للهندسة وكلية فينبرج للطب في جامعة نورثويسترن.

وسينشر البحث في دورية نيتشر مديسن.

وعلى الرغم من أن الجهاز لم يختبر في البشر بعد، لكن النتائج تقدم خيارًا علاجيًا مستقبليًا واعدًا لمرضى إصابات الأعصاب. وفي الحالات التي تحتاج إلى تدخل جراحي، يستخدم الأطباء تحفيزًا عصبيًا خلال الجراحة للمساعدة في العلاج. لكن لم يجد الأطباء سابقًا وسيلة تطلق هذا التحفيز بصورة مستمرة طوال فترة العلاج والاستشفاء.

وقال د. ويلسون راي، أستاذ جراحة الأعصاب والهندسة الطبية الحيوية وجراحة العظام في جامعة واشنطن والمؤلف المساعد في الدراسة «نعلم أن التحفيز الكهربائي خلال الجراحة يساعد في العلاج، لكن بعد انتهاء الجراحة تنتهي فرصتنا للتدخل واستكمال هذا التحفيز.» وأضاف «يثبت هذا الجهاز أن التحفيز الكهربائي المستمر لفترة محددة يعزز تجدد العصب.»

وطور روجرز خلال الأعوام الثمانية الماضية مجموعة كاملة من المواد الإلكترونية وتصميمات الأجهزة وتقنيات تصنيع الأجهزة القابلة للتحلل الحيوي والتي تقدم خيارات عديدة لتلبية الاحتياجات الطبية. وعندما وجد راي وزملاؤه في جامعة واشنطن أنهم بحاجة إلى علاجات تعتمد على التحفيز الكهربائي لتسريع التئام الجروح، بدأ روجرز وزملاؤه في جامعة نورثويسترن في العمل على إنتاج هذه العلاجات وطوروا جهازًا رقيقًا ومرنًا يلتف حول العصب المصاب ويطلق نبضات كهربائية بفواصل زمنية محددة لمدة عدة أيام، وبعد ذلك يتحلل الجهاز ويمتصه الجسم. ويتحكم جهاز إرسال خارج الجسم بهذه الزرعة لاسلكيًا. وتعاون روجرز وفريقه مع فريق جامعة واشنطن طوال عملية التطوير والتجارب على الحيوانات.

وبعد ذلك اختبر باحثو جامعة واشنطن الجهاز على فئران تعاني من إصابات في العصب الوركي الذي يرسل إشارات إلى الساق ويتحكم في العضلات المأبضية وعضلات أسفل الساق والقدم. واستخدموا الجهاز لإنتاج تحفيز كهربائي لمدة ساعة يوميًا على مدار يوم أو ثلاثة أيام أو ستة أيام ومجموعة أخرى لم تخضع لهذا التحفيز، وراقبوا استجابتها على مدار عشرة أسابيع.

ووجدوا أن التحفيز الكهربائي يحدث تأثيرًا إيجابيًا ويساعد الفئران على استعادة كتلتها العضلية وقوتها. وكلما زادت أيام التحفيز الكهربائي، تزداد سرعة تجدد الأعصاب واستعادة قوة العضلات. ولم يسبب الجهاز أي أعراض جانبية سواء خلال عمله أو بعد امتصاصه.

وقال راي «قبل أن نجري هذه الدراسة لم نكن متأكدين من فعالية التحفيز الكهربائي لفترة طويلة، لكننا الآن ندرك ذلك، وعلينا إجراء المزيد من الأبحاث كي نحدد الفترة الزمنية اللازمة لتعزيز الاستشفاء. ماذا سيحدث إن أجرينا التحفيز الكهربائي لمدة 12 يوم بدلًا من ستة؟ هل سيزداد التأثير العلاجي؟ ربما…نبحث ذلك حاليًا.»

ويستطيع روجرز وزملاؤه التحكم في عدد أيام عمل الزرعة قبل أن يمتصها الجسم من خلال تغيير تركيبها وثخانتها. وربما تستمر الإصدارات الجديدة في العمل لأسابيع قبل أن تتحلل. ويغنينا تحللها داخل الجسم عن إجراء جراحة جديدة لإزالتها، ما يقي المرضى من مخاطر إضافية.

وقال روجرز «نصمم الأجهزة كي تتحلل، وأثارت الأجهزة الإلكترونية المؤقتة اهتمام فريقي منذ نحو 10 أعوام. ونحن سعداء لأنا نجحنا في تطوير هذه المواد والأجهزة وأساليب الإنتاج، ويمكننا استغلالها في التغلب على التحديات التي تواجه صحة البشر.»

وأظهرت الدراسة ان الجهاز يمكن أن يعمل كناظمة مؤقتة وأداة اتصال بين الحبل الشوكي وأماكن التحفيز الأخرى في الجسم. وتشير هذه النتائج إلى استخدامات أخرى للجهاز بخلاف تحفيز الجهاز العصبي الطرفي.

The post زرعة قابلة للتحلل تطلق تحفيزًا كهربائيًا يسرّع تجدد الأعصاب appeared first on مرصد المستقبل.

Original Article

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*