علوم وتكنولوجيا

باحثون يطورون ميكروبوتات قادرة على إحداث ثورة في العديد من جوانب الطب

في المستقبل غير البعيد، قد يكون الجراحون الذين يعالجون أمراضنا عبارة عن آلات صغيرة تسبح في أجسامنا، أو تتعقب الأورام السرطانية أو تزيل الجلطات حتى من أصغر الشرايين.

 

إذا كان هذا يبدو وكأنه خيال علمي، فأنت لست مخطئا: فكثيرا ما لعبت أفلام كثيرة على مفهوم تقليص الآلات إلى حجم خلية واحدة، ولكن خلال السنوات القليلة الماضية، حدثت تطورات في علم الروبوتات والمواد جعلت الفكرة أقرب إلى الواقع.

 

بحسب تقرير مجلة “نوابل” (Knowable Magazine) فإن عالم الروبوتات برادلي نيلسون من المعهد الفدرالي للتكنولوجيا في زيورخ (ETH Zürich) -والذي قضى حياته المهنية في العمل على إنشاء أجهزة مجهرية- يؤكد أن المهندسين قاموا بالفعل ببناء روبوتات لا تزيد على حجم الميكروب، ويمكنها التحرك والاستشعار ببيئتها.

 

ويقول نيلسون “التحدي الرئيسي التالي هو إضفاء نوع من الذكاء على هذه الآلات حتى تتمكن من أداء وظائفها بشكل مستقل، مما يؤدي إلى إخراج المشغلين البشريين من المعادلة تماما”.

 

ما متطلبات إنشاء روبوت ذكي دقيق؟

كما طرح سؤالان آخران: كيف يمكن استخدامه في العالم الحقيقي؟ وما الوظائف الطبية التي يمكن أن تقدمها لنا مثل هذه الآلات الدقيقة؟ وقد تضمنت هذه الأسئلة ورقة علمية مرجعية نشرت عام 2010 بدورية “أنيوال ريفيو أوف بيوميديكال إنغينيرنغ” (Annual Review of Biomedical Engineering).

 

ويري الباحثون أن الروبوت بشكل عام، من أي حجم كان، يعمل في بيئة غير معروفة، ويتكيف مع ما يحيط به، ويمكنه التحرك لتحقيق الهدف. والطريقة الكلاسيكية للتفكير أن هناك 3 ركائز للروبوتات: أولا: استشعار على الروبوت القيام به بطريقة ما ليجمع معلومات حول ما يحيط به. ثانيا: هناك حركة يجب أن يكون لها نوع من آلية تشغيل حتى يمكنها التفاعل مع هذا العالم المحيط. ثالثا: هناك عملية حاسوبية يجب عليها معرفة الإجراءات التي ستتخذها في أي وقت.

 

يصف نيلسون هذه الآلات الصغيرة قائلا “في عملي، أحاول عادة بناء تلك العناصر في آلات بحجم خلية واحدة يصل عرضها إلى بضع مئات من الميكرونات”. وأوضح أنه بمجرد أن تصل إلى أقل من ميكرون، تتغير أنواع الفيزياء التي تهيمن على البيئة المحيطة بالروبوت، فهناك أشياء مثل الحركة العشوائية للذرات والجزيئات ستؤثر عليه، لذلك يصبح العمل أشبه بدراسة الكيمياء أكثر من الروبوتات.

 

التأثير المحتمل للروبوتات الطبية الدقيقة

بحسب دراسة نشرت في دورية “أنيوال ريفيو أوف كنترول روبوتيكس أند أوتونومس سيستمز” (Annual Review of Control, Robotics and Autonomous Systems) فإن الروبوتات الطبية الدقيقة أو الميكروبوتات (Microrobots) لديها القدرة على إحداث ثورة في العديد من جوانب الطب.

 

ومع تقدم التكنولوجيا، يمكننا أن نتخيل روبوتات دقيقة قادرة على تنفيذ عمليات معقدة متسلسلة، ومن المحتمل أن تقوم بوظائف بسيطة نسبيا في كثير من الحالات تحت إشراف أو مراقبة مباشرة من قبل الطبيب.

 

ويمكن استخدام الروبوتات الدقيقة للتوصيل الموضعي للمواد الكيميائية والبيولوجية، وتوصيل الأدوية الموجه لزيادة تركيز الدواء في منطقة الاهتمام، وتقليل مخاطر الآثار الجانبية في بقية الجسم. كما يمكن استخدامها في وضع مصدر مشع بالقرب من خلايا الورم، وتؤدي الطاقة المشعة إلى موت الخلايا القريبة من المصدر المشع.

 

كما يمكن أن تساعد الروبوتات الدقيقة في زرع الخلايا الجذعية المتمايزة وتعزيزها في الجسم الحي، حيث تمتلك الخلايا الجذعية إمكانات هائلة للعلاجات المستقبلية (على سبيل المثال، تجديد حاسة السمع والبصر المفقودة).

 

ويمكن استخدام الروبوتات الدقيقة أيضا لإزالة المواد بالوسائل الميكانيكية بطريقة الاجتثاث، مثل عمليات إزالة الرواسب الدهنية من الجدران الداخلية للأوعية الدموية، أو الاستئصال بالموجات فوق الصوتية لتدمير جسم مثل حصى الكلى.

 

فلا عجب أن نرى تنبؤات الخيال العلمي تتحقق عما قريب، ونجد أن جراحي المستقبل الذين يعالجون أمراضنا هي ميكروبوتات ذكية صغيرة تسبح بأجسامنا، وتعمل بشكل مستقل، ومن المؤكد أن لديها القدرة على إحداث ثورة في الطب، وزيادة جودة الرعاية الصحية مستقبلا.

الجزيرة نت

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى