ابتكار جهاز يغرس في الجسم لقياس الأكسجين في الأنسجة

غرسة لاسلكية صغيرة بطول 4.5 مم وعرض 3 مم (الفريق البحثي)

ابتكر المهندسون في جامعة كاليفورنيا الأميركية، جهازاً صغيراً جداً يبلغ طوله 4.5 مم وعرضه 3 مم، بحيث يمكن غرسه داخل الجسم لقياس نسبة الأكسجين بالأنسجة، ومتابعة القياسات لاسلكياً، بما يوفر قياسات في الوقت الفعلي لمستويات الأكسجين.
ويمكن للجهاز، الذي يتم تشغيله بواسطة الموجات فوق الصوتية، وتم الإعلان عنه أول من أمس في دورية «نيتشر بيوتكنولوجي»، أن يساعد الأطباء على مراقبة صحة الأعضاء أو الأنسجة المزروعة ويوفر تحذيراً مبكراً لفشل الأعضاء المزروعة.
وتمهّد التكنولوجيا، الطريق أيضاً لإنشاء مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار المصغرة التي يمكنها تتبع العلامات البيوكيميائية الرئيسية الأخرى في الجسم، مثل درجة الحموضة أو ثاني أكسيد الكربون، يمكن لهذه المستشعرات أن تزود الأطباء يوماً ما بأساليب لمراقبة الكيمياء الحيوية داخل الأعضاء والأنسجة العاملة.
يقول ميشيل ماهاربيز، أستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الكومبيوتر بجامعة كاليفورنيا، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة بالتزامن مع نشر الدراسة: «من الصعب جداً قياس الأشياء بعمق داخل الجسم، ويمكن لهذا الجهاز الصغير التعمق في الأنسجة لأخذ البيانات من الأعضاء».
ويعد الأكسجين مكوناً رئيسياً لقدرة الخلايا على تسخير الطاقة من الطعام الذي نتناوله، وتتطلب جميع أنسجة الجسم تقريباً إمداداً ثابتاً من أجل البقاء على قيد الحياة.
ويمكن لمعظم طرق قياس أكسجين الأنسجة أن توفر فقط معلومات حول ما يحدث بالقرب من سطح الجسم، لأن هذه الأساليب تعتمد على الموجات الكهرومغناطيسية، مثل ضوء الأشعة تحت الحمراء، والتي يمكنها اختراق بضعة سنتيمترات فقط في الجلد أو أنسجة الأعضاء، في حين أن هناك أنواعاً من التصوير بالرنين المغناطيسي التي يمكن أن توفر معلومات حول الأكسجين بالأنسجة العميقة، ولكنها تتطلب أوقات مسح طويلة، وبالتالي فهي غير قادرة على توفير البيانات في الوقت الفعلي.
ويشير ماهاربيز إلى أن هذا النوع من مستشعرات الأكسجين يختلف عن المقاييس التي تستخدم لقياس تشبع الأكسجين في الدم.
وبينما تكون مهمة هذه المقاييس معرفة نسبة الهيموغلوبين في الدم، فإن الجهاز الجديد قادر على قياس كمية الأكسجين في الأنسجة مباشرة.