روبوتات لزجة يمكن أن تساعد في الحماية من الأمراض؟

إن العلماء قادرون على أن يشغلوا عن بعد عدة محركات مجهرية في مواقع مخصصة، وهو نهج بارع يعطي نتائج استثنائية!

روبوتات لزجة يمكن أن تساعد في الحماية من الأمراض

التأريخ: ٨ فبراير ٢٠١٩
المصدر : مدرسة الفنون التطبيقية الفدرالية في لوزين EPFL
ملخص : طور العلماء عضلات مجهرية مبنية في الأساس من الهلام المائي يمكن أن تتلاعب بالأنسجة الحية وتحفزها ميكانيكياً. هذه الروبوتات اللينة المتوافقة مع الأنسجة الحية يمكن أن تساعد في إعطاء الأدوية الموجهة نحو هدف محدد من الجسم أو تساعد في تشخيص الأمراض والوقاية منها.

تختبر أنسجة الإنسان مجموعة كبيرة من المحفزات الميكانيكية التي تؤثر على قدرتها على أداء وظائفها الفسيولوجية ،كحماية الأعضاء من الإصابات. وقد ثبت الآن أن تطبيق هذه المحفزات على الأنسجة الحية في جسم الإنسان وفي المختبر يلعب دوراً مهماً في دراسة الطرق المؤدية إلى المرض.

في مدرسة الفنون التطبيقية الفدرالية في لوزين EPFL قام فريق البحث الخاص بسلمان ساكار بتطوير آلات مجهرية قادرة على تحفيز الخلايا والأنسجة الدقيقة ميكانيكياً. هذه الأدوات التي تعمل بواسطة عضلات صناعية بحجم الخلية تستطيع أن تقوم بمهام تحكم معقدة تحت ظروف فسيولوجية على مستوى مجهري.

تتألف هذه الأدوات من محركات مجهرية وأجهزة روبوتية لينة يتم التحكم بها لاسلكياً بواسطة الليزر. كما يمكنها أيضًا دمج رقاقات مايكروفلويدية ، مما يعني أنه يمكن استخدامها لإجراء اختبارات اندماجية تتضمن تحفيزًا كيميائيًا و ميكانيكيًا عالي الإنتاجية لمجموعة متنوعة من العينات البيولوجية. وقد تم نشر هذا البحث في "lab on a chip ".

#مثل_أحجار_الليغو

أتى العلماء بهذه الفكرة بعد مشاهدة النظام الحركي وهو يعمل. "لقد أردنا إنشاء نظام معياري يعمل بواسطة تقلص المحركات الموزعة وتشوه الآليات المتوافقة" يقول ساكار .

يتضمن النظام تجميع مكونات هلام مائي متعددة -كما لو كانت أحجار ليغو- لتكوين هيكل متوافق ، ومن ثم إنشاء ارتباطات پوليمر شبيهة بأوتار العضلات بين الهيكل وبين المحركات المجهرية. وبواسطة ربط الأحجار والمحركات بطرق مختلفة ،يستطيع العلماء إنشاء مجموعة من الآلات المجهرية المعقدة.

"محركاتنا المجهرية اللينة تتقلص بسرعة وبكفاءة عندما يتم تشغيلها بواسطة ضوء قريب من الموجات تحت الحمراء. عندما تتقلص شبكة المحركات النانوية بالكامل فإنها تقوم بشد مكونات الجهاز المحيطة وتشغل الآلية" يقول بيرنا أوزكيل مؤلف الدراسة.

بهذه الطريقة فإن العلماء قادرون على أن يشغلوا عن بعد عدة محركات مجهرية في مواقع مخصصة. وهو نهج بارع يعطي نتائج استثنائية. تكمل المحركات المجهرية كل دورة تقلص وانبساط في أجزاء من الثانية بتقلص يغطي مساحة واسعة من العضلة.

بالإضافة لفائدتها في البحوث الأساسية فإن هذه التكنلوجيا تعرض تطبيقات عملية أيضاً. على سبيل المثال يستطيع الأطباء استخدام هذه الأجهزة كغرسات طبية صغيرة لتحفيز الأنسجة ميكانيكياً أو إتاحة آليات تسليم حسب الطلب للعوامل البيولوجية.
ترجمة : عمار عبيد
#العراقي_العلمي