كهرباء حركة الجسم تُسرع التئام الجروح وكسور العظام

الرقاقة الكهروضغطية المصنعة من الليسين (جامعة ويسكونسن)
الرقاقة الكهروضغطية المصنعة من الليسين (جامعة ويسكونسن)
TT

كهرباء حركة الجسم تُسرع التئام الجروح وكسور العظام

الرقاقة الكهروضغطية المصنعة من الليسين (جامعة ويسكونسن)
الرقاقة الكهروضغطية المصنعة من الليسين (جامعة ويسكونسن)

طور مهندسون حيويون بجامعة ويسكونسن الأميركية، مولدات متوافقة حيوياً تنتج نبضات كهربائية عند ضغطها بحركات الجسم. وتتكون المولدات من «رقاقات كهربائية انضغاطية» يتم تجميعها ذاتياً ويمكن تصنيعها بسرعة وبتكلفة زهيدة لإتاحة الاستخدام الواسع للعلاجات الكهروميكانيكية التي تعمل بالطاقة العضلية.
والمواد الكهروضغطية مثل السيراميك والبلورات لها خاصية لتكوين شحنة كهربائية استجابة للإجهاد الميكانيكي، ويتم استخدامها في العديد من الأجهزة بما في ذلك محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية وأجهزة استشعار الاهتزاز والهواتف المحمولة.
وفي الطب، ثبت أن التحفيز الكهربائي باستخدام الأجهزة الكهروضغطية مفيد في تسريع التئام الجروح وكسور العظام، والحفاظ على قوة العضلات في ضحايا السكتة الدماغية، وتقليل الألم المزمن، ومع ذلك، فإن الافتقار إلى التوافق الحيوي - مما أدى إلى الصلابة والسمية - أوقف التقدم في هذا المجال.
لكن الجديد هو أن المهندسين الحيويين في قسم علوم وهندسة المواد بجامعة ويسكونسن طوروا أجهزة علاجية كهروضغطية قابلة للزرع، حيث تستفيد هذه الأجهزة الرقيقة والمرنة من حقيقة أن المواد البيولوجية غير الصلبة وغير السامة مثل الحرير والكولاجين والأحماض الأمينية لها أيضاً خصائص كهروضغطية، وتم الإعلان عن هذا الإنجاز العدد الأخير من دورية «ساينس».
واستخدم الفريق البحثي بقيادة زودونغ وانغ، أستاذ علوم وهندسة المواد بجامعة ويسكونسن، أحد الأحماض الأمينية (ليسين) كمولد للكهرباء الانضغاطية، عبر عملية سريعة وغير مكلفة، مما يجعل إنتاجها للتطبيقات العلاجية أمراً ممكناً، ولكون هذه الرقاقات قابلة للتحلل البيولوجي، فقد فتح ذلك الباب أمام إمكانية إنشاء علاجات كهربائية يمكن استخدامها لتسريع التئام العظام أو العضلات المصابة.
وأجرى الفريق عدداً من الاختبارات لخصائص الرقائق الكهروضغطية، وتم وضعها في أرجل وصدر الفئران، وضغطت حركات الساق وحركات الصدر على الرقائق الكهروضغطية بما يكفي لإنشاء تيار كهربائي، وأظهرت اختبارات الدم التي أجريت بعد ذوبان الرقاقة المزروعة في الفئران مستويات طبيعية من خلايا الدم والأيضات الأخرى مما يشير إلى عدم وجود آثار ضارة من الجهاز المذاب.
ويشدد وانغ في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة ويسكونسن الأميركية، على بساطة العمل الذي يمكن أن يحول حركات العضلات إلى أساليب علاجية من المحتمل أن تغير قواعد اللعبة عبر المساعدة في التعافي السريع للجروح وأنواع أخرى من الإصابات.


مقالات ذات صلة

السعودية تفوز بجوائز منتدى القمة العالمية لمجتمع المعلومات

يوميات الشرق جانب من الجلسة الوزارية حول «بناء مستقبل رقمي مستدام للجميع» خلال منتدى القمة العالمية (الشرق الأوسط)

السعودية تفوز بجوائز منتدى القمة العالمية لمجتمع المعلومات

فازت السعودية بجوائز منتدى القمة العالمية لمجتمع المعلومات التي ينظمها الاتحاد الدولي للاتصالات، بجنيف، نظير تميز مشاريعها الابتكارية بعد منافسة مع 193 دولة.

«الشرق الأوسط» (جنيف)
تكنولوجيا كاسبرسكي... لإنشاء بيئة أكثر أماناً للأطفال يمكن البقاء على اطلاع بأحدث التهديدات والمراقبة النشطة لأنشطتهم عبر الإنترنت (شاترستوك)

أكثر من مليون ومائتي ألف محاولة هجوم سيبراني عبر ألعاب الأطفال الأكثر شعبية

كشف خبراء «كاسبرسكي» عن إجمالي 1,264,866 محاولة لمهاجمة الأجهزة المحمولة والحواسيب المكتبية في الربع الأول من عام 2024.

نسيم رمضان (لندن)
الاقتصاد محافظ هيئة الاتصالات والفضاء السعودي محمد التميمي خلال منتدى «القمة العالمية لمجتمع المعلومات» المقام في سويسرا (إكس)

السعودية تحقق 96% من مستهدفات الاتحاد الدولي للاتصالات

قال محافظ هيئة الاتصالات والفضاء السعودية محمد التميمي، الاثنين، إن المملكة حققت 96 في المائة من مستهدفات برنامج «الاتحاد الدولي للاتصالات» في عام 2022.

«الشرق الأوسط» (جنيف)
يوميات الشرق السماعات الجديدة تتيح الاستماع إلى صوت شخص وسط ضوضاء (جامعة واشنطن)

تقنية جديدة لتمييز أصوات أشخاص وسط الحشود (فيديو)

طوّر فريق من «جامعة واشنطن» الأميركية نظام ذكاء اصطناعي يمكّن مستخدمي سماعات الرأس من الاستماع إلى صوت شخص معيّن في وسط الضوضاء وبين حشد من الناس

محمد السيد علي (القاهرة )
الاقتصاد رجل يمر بالقرب من مكتب شركة الاتصالات السعودية في الرياض (رويترز)

«إس تي سي» و«السعودية للحوسبة السحابية» تنشئان مركزاً للتميز

أعلنت مجموعة «إس تي سي (STC)»، توقيع شراكة استراتيجية مع «الشركة السعودية للحوسبة السحابية (SCCC)»، التابعة لها، لإنشاء مركز للتميز في المملكة.

«الشرق الأوسط» (الرياض)

علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
TT

علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)

شهد نجم، يقع بالقرب من كوكبة العقاب، تضخّماً طبيعياً غير متناسق؛ نظراً إلى كونه قديماً، جعله يبتلع الكوكب، الذي كان قريباً منه، وفقاً لـ«وكالة الصحافة الفرنسية».
وسبق لعلماء فلك أن رصدوا مؤشرات لمثل هذا الحدث، ولمسوا تبِعاته. وقال الباحث في «معهد كافلي» بـ«معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (إم آي تي)»، والمُعِدّ الرئيسي للدراسة، التي نُشرت، الأربعاء، في مجلة «نيتشر»، كيشالاي دي، إن ما كان ينقصهم هو «ضبط النجم في هذه اللحظة خاصة، عندما يشهد كوكبٌ ما مصيراً مماثلاً». وهذا ما ينتظر الأرض، ولكن بعد نحو 5 مليارات سنة، عندما تقترب الشمس من نهاية وجودها بصفتها قزماً أصفر وتنتفخ لتصبح عملاقاً أحمر. في أحسن الأحوال، سيؤدي حجمها ودرجة حرارتها إلى تحويل الأرض إلى مجرّد صخرة كبيرة منصهرة. وفي أسوأ الأحوال، ستختفي بالكامل.
بدأ كل شيء، في مايو (أيار) 2020، عندما راقب كيشالاي دي، بكاميرا خاصة من «مرصد كالتك»، نجماً بدأ يلمع أكثر من المعتاد بمائة مرة، لمدة 10 أيام تقريباً، وكان يقع في المجرّة، على بُعد نحو 12 ألف سنة ضوئية من الأرض.
وكان يتوقع أن يقع على ما كان يبحث عنه، وهو أن يرصد نظاماً نجمياً ثنائياً يضم نجمين؛ أحدهما في المدار المحيط بالآخر. ويمزق النجم الأكبر غلاف الأصغر، ومع كل «قضمة» ينبعث نور.
وقال عالِم الفلك، خلال عرض للدراسة شارك فيها مُعِدّوها الآخرون، التابعون لمعهديْ «هارفارد سميثسونيان»، و«كالتك» الأميركيين للأبحاث، إن «الأمر بدا كأنه اندماج نجوم»، لكن تحليل الضوء، المنبعث من النجم، سيكشف عن وجود سُحب من الجزيئات شديدة البرودة، بحيث لا يمكن أن تأتي من اندماج النجوم.
وتبيَّن للفريق خصوصاً أن النجم «المشابه للشمس» أطلق كمية من الطاقة أقلّ بألف مرة مما كان سيُطلق لو اندمج مع نجم آخر. وهذه الكمية من الطاقة المكتشَفة تساوي تلك الخاصة بكوكب مثل المشتري.
وعلى النطاق الكوني، الذي يُحسب ببلايين السنين، كانت نهايته سريعة جداً، وخصوصاً أنه كان «قريباً جداً من النجم، فقد دار حوله في أقل من يوم»، على ما قال دي.
وبيّنت عملية الرصد أن غلاف الكوكب تمزّق بفعل قوى جاذبية النجم، لبضعة أشهر على الأكثر، قبل امتصاصه. وهذه المرحلة الأخيرة هي التي أنتجت وهجاً مضيئاً لمدة 10 أيام تقريباً.