ميكروروبوت ذكي لتوصيل الدواء داخل الجسم

الروبوتات الدقيقة تُسهم في توصيل الأدوية إلى مواقع محددة داخل الجسم بكفاءة عالية وآثار جانبية أقل (جامعة أكسفورد)
الروبوتات الدقيقة تُسهم في توصيل الأدوية إلى مواقع محددة داخل الجسم بكفاءة عالية وآثار جانبية أقل (جامعة أكسفورد)
TT

ميكروروبوت ذكي لتوصيل الدواء داخل الجسم

الروبوتات الدقيقة تُسهم في توصيل الأدوية إلى مواقع محددة داخل الجسم بكفاءة عالية وآثار جانبية أقل (جامعة أكسفورد)
الروبوتات الدقيقة تُسهم في توصيل الأدوية إلى مواقع محددة داخل الجسم بكفاءة عالية وآثار جانبية أقل (جامعة أكسفورد)

في ظل تطور متسارع في تقنيات الطب الذكي، برزت الميكروروبوتات بوصفها أحد أبرز الابتكارات الواعدة في مجال توصيل الأدوية داخل الجسم. وتتميّز هذه الروبوتات الدقيقة بقدرتها على التنقّل داخل البيئات الحيوية المعقّدة، مثل الأمعاء ومجرى الدم، والوصول إلى مناطق يصعب على الجراحة التقليدية أو الأدوية الوريدية بلوغها.

والميكروروبوت هو جهاز متناهي الصغر، يمكن توجيهه عن بُعد، ويُستخدم في الطب لتوصيل الأدوية مباشرة إلى موضع الإصابة أو الالتهاب، ما يُقلّل من الحاجة إلى جرعات عالية أو تدخّلات جراحية، ويحدّ من الآثار الجانبية المرتبطة بالعلاج التقليدي.

نقلة نوعية

وعلى الرغم من التقدم الكبير في هذا المجال، لا تزال هناك تحديات تعوق التوسع في استخدام هذه التقنية، من أبرزها محدودية قدرة الروبوتات على حمل كميات كافية من الأدوية أو الخلايا العلاجية دون التأثير على مرونتها وكفاءتها الحركية، فغالباً ما يؤدي دمج المواد الحاملة للدواء إلى زيادة حجم الروبوت أو تقليل مرونته، ما يُصعّب تحرّكه داخل الجسم.

كما أن بعض المواد المستخدمة سابقاً تفقد فاعليتها أو تتعرّض للتلف في البيئات الحيوية، خاصة المواد المغناطيسية المرنة التي قد تفقد مغناطيسيتها أو تتفكك، مما يؤثر على أداء الروبوت بشكل عام.

وللتغلب على هذه العقبات، طوّر باحثون من جامعتَي ميشيغان الأميركية وأكسفورد البريطانية ميكروروبوتات متناهية الصغر تتمتع بقدرة عالية على إيصال الأدوية بدقة إلى المواقع المستهدفة داخل الجسم، ما يُمثّل نقلة نوعية مقارنة بأنظمة التوصيل الوريدي التقليدية التي لا تصل منها سوى نسبة ضئيلة جداً (0.7 في المائة) إلى الأنسجة المستهدفة.

وقد صُممت هذه الميكروروبوتات على شكل جسيمات ثنائية الجانب؛ أحد الجانبَيْن مصنوع من مادة هيدروجيل قادرة على حمل الأدوية أو الخلايا، والجانب الآخر يحتوي على جزيئات مغناطيسية تتيح التحكم الدقيق في حركتها باستخدام مجال مغناطيسي خارجي. وتمتاز هذه الروبوتات بقدرات متعددة على الحركة؛ مثل: الزحف، والمشي، والتأرجح، مما يمكّنها من التنقل بكفاءة داخل الجسم، ونُشرت النتائج، في عدد 4 أغسطس (آب) 2025 من دورية «Science Advances».

وقد تم اختبار هذه الروبوتات في نماذج تحاكي الاستخدامات السريرية، مثل توصيل صبغة علاجية إلى مفصل ركبة مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى تجربة داخل نموذج أمعاء خنزير، حيث أظهرت الروبوتات دقة عالية في التوجيه، وسرعة في الوصول إلى الهدف، مع إمكانية استرجاعها بعد إتمام مهمتها بنجاح.

وتقول الباحثة المشاركة في الدراسة من معهد الهندسة الطبية الحيوية بجامعة أكسفورد، الدكتورة مولي ستيفنز: «تُشكّل دراستنا قفزة نوعية في مجال توصيل الأدوية إلى مواقع محددة داخل الجسم، من خلال تطوير روبوتات دقيقة قادرة على التنقّل بدقة داخل البيئات البيولوجية المعقّدة، مثل الأمعاء، وإيصال الأدوية إلى مواضعها المستهدفة بكفاءة عالية وآثار جانبية أقل».

تصميم ثنائي الجوانب

وأضافت لـ«الشرق الأوسط»: «ما يميّز هذه الروبوتات هو تصميمها ثنائي الجوانب؛ فهي تحتوي على مادة هلامية مخصصة لحمل الأدوية من جهة، ومكون مغناطيسي يُمكّنها من التحكم في حركتها عن بُعد من الجهة الأخرى. وبعد إيصال الدواء إلى الموقع المطلوب، يمكن استرجاع هذه الروبوتات بأمان، مما يجعلها منصة علاجية قابلة لإعادة الاستخدام وآمنة في الوقت ذاته».

وعن الاستخدامات المستقبلية، أشارت ستيفنز إلى أن هذه التقنية قد تُحدث تحولاً في مجال الطب الشخصي، من خلال تحسين نتائج علاج أمراض مزمنة مثل التهاب الأمعاء، والسرطان، والالتهابات الموضعية، عبر إيصال أدوية متعددة بدقة إلى مواضع مختلفة داخل الجسم. كما يمكن أن تُسهم في خفض معدلات التعرض العام للأدوية، مما يُقلّل من الآثار الجانبية، ويُتيح استخدام جرعات أقل، ويُقلّل الحاجة إلى التدخلات الجراحية أو الإقامة الطويلة في المستشفيات، وهو ما ينعكس على خفض التكاليف الصحية.

وأوضحت أن نتائج الدراسة تمهّد الطريق لتطبيقات طبية تتجاوز توصيل الأدوية؛ إذ أظهرت التجارب قدرة الروبوتات الدقيقة على التنقل بدقة، والتفكيك وإعادة التجميع حسب الحاجة، مما يتيح تصميم أنظمة روبوتية مرنة تتكيّف مع بيئات الجسم المعقدة.

ويمكن استخدام هذه الروبوتات في المستقبل للتشخيص، من خلال جمع عينات من مواقع محددة داخل الجسم، أو حمل مستشعرات للكشف عن مؤشرات حيوية، كما تشير ستيفنز، ويمكن أيضاً توظيفها في ترميم الأنسجة عبر توصيل خلايا جذعية أو عوامل نمو إلى المناطق المتضررة.

ويمكن أيضاً إطلاق هذه الروبوتات من نقاط يسهل الوصول إليها، ثم توجيهها بدقة إلى مناطق يصعب الوصول إليها لتنفيذ مهام علاجية، قبل استرجاعها مرة أخرى، وهو ما يفتح آفاقاً واسعة أمام تطبيقات الجراحة الدقيقة.


مقالات ذات صلة

هل يمكن للذكاء الاصطناعي أن يقضي على البشرية؟

تكنولوجيا يحذّر باحثون من أن بلوغ الذكاء الاصطناعي مستوى يفوق القدرات البشرية قد يهدد مستقبل البشرية... صورة مولّدة بالذكاء الاصطناعي (الشرق الأوسط)

هل يمكن للذكاء الاصطناعي أن يقضي على البشرية؟

يحذّر باحثون من احتمال تهديد الذكاء الاصطناعي للبشرية مستقبلاً، فيما تظل سيناريوهات الأوبئة والروبوتات والأسلحة النووية افتراضات تتجاوز قدراته الحالية.

«الشرق الأوسط» (بيروت)
تكنولوجيا شملت التجارب الركض والرقص والقفز والركلات والعجلات الهوائية مع نقل عدد من المهارات من المحاكاة إلى روبوت حقيقي (الجامعة)

روبوت بشري يتجاوز التقليد إلى تركيب حركات جديدة بالذكاء الاصطناعي

درّب باحثون روبوتاً بشرياً على حركات معقدة باستخدام بيانات بشرية محدودة ما أتاح له مزج المهارات وتنفيذ مهام جديدة بمرونة.

نسيم رمضان (لندن)
رياضة سعودية البطولة ستقام بتنظيم من شركة هيرو إي سبورتس (الشرق الأوسط)

رسميا... الرياض أول محطة لدوري الروبوتات العالمي

أختيرت العاصمة السعودية الرياض، لتكون أول محطة لمنافسات «سايبر هيرو»، الدوري العالمي الجديد لمنافسات الروبوتات البشرية.

«الشرق الأوسط» (الرياض )
تكنولوجيا روبوت على شكل البشر يشارك في مسابقة فنون قتالية بدورة الألعاب الروبوتية المقامة بالعاصمة الصينية بكين (رويترز)

من حلبة الرقص إلى ساحات المعارك... الصين تجهّز الروبوتات للقتال

بعد يومين من انتهاء دورة ألعاب الروبوتات، دعت صحيفة الجيش الصيني الباحثين إلى تسريع نقل هذه التقنيات المتطورة من المختبرات إلى ميادين التدريب العسكري.

«الشرق الأوسط» (بكين)
صحتك استخدام الأطفال والمراهقين روبوتات الدردشة للحصول على الدعم العاطفي قد يصيبهم بالمشكلات النفسية (بيكسلز)

روبوتات الدردشة قد تتسبب في مشكلات نفسية للأطفال والمراهقين

كشفت دراسة حديثة عن ارتباط مقلق بين استخدام الأطفال والمراهقين لروبوتات الدردشة للحصول على الدعم العاطفي وارتفاع مستويات المشكلات النفسية لديهم.

«الشرق الأوسط» (لندن)

«ناسا» توسع تعاقدها مع «سبيس إكس» لنقل مزيد من الرواد لمحطة الفضاء

محطة الفضاء الدولية (رويترز)
محطة الفضاء الدولية (رويترز)
TT

«ناسا» توسع تعاقدها مع «سبيس إكس» لنقل مزيد من الرواد لمحطة الفضاء

محطة الفضاء الدولية (رويترز)
محطة الفضاء الدولية (رويترز)

أعلنت إدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا)، الجمعة، أنها منحت شركة «سبيس إكس» عقداً بقيمة 946 مليون دولار لإرسال ثلاث بعثات إضافية من رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية، مما يمدد رحلات الشركة المأهولة إلى المحطة حتى عام 2030.

وترفع الصفقة عدد رحلات رواد الفضاء التي تقوم بها شركة «سبيس إكس» لصالح «ناسا» بموجب العقد إلى 17 رحلة، كما تزيد القيمة الإجمالية للعقد إلى 5.92 مليار دولار. وتعتمد «ناسا» بشكل كبير على «سبيس إكس» في نقل رواد الفضاء من وإلى المحطة، في وقت تعمل فيه على الحفاظ على خيار أميركي ثان من خلال شركة «بوينغ»، وفق ما ذكرته وكالة «رويترز» للأنباء.

يغطي العقد إعداد رواد الفضاء والمركبات الفضائية على الأرض، وإطلاقها، وتشغيل المهمة في الفضاء، وإعادة الطواقم إلى الأرض، واستعادة الكبسولة. كما يتضمن نقل الإمدادات وإبقاء المركبة الفضائية في المحطة كمركبة هروب في حالات الطوارئ.

واختارت «ناسا» شركتي «سبيس إكس» و«بوينغ» في 2014 لتطوير مركبات فضائية قادرة على نقل رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية. وكان الهدف هو تزويد الولايات المتحدة بقدرة إطلاق محلية منتظمة بعد أن أوقفت «ناسا» برنامج مكوك الفضاء، منهية بذلك سنوات من الاعتماد على مركبة «سويوز» الروسية.

وتعرضت مركبة «ستارلاينر» التابعة لشركة «بوينغ» لمشكلات خلال رحلتها التجريبية المأهولة عام 2024، ما دفع «ناسا» إلى إعادة الكبسولة إلى الأرض دون طاقم، بينما عاد رائدا الفضاء بوتش ويلمور وسوني ويليامز على متن مركبة «دراغون» التابعة لشركة «سبيس إكس»، بعد أن امتدت مهمتهما، التي كان مقرراً أن تستمر 10 أيام، إلى أكثر من تسعة أشهر في محطة الفضاء الدولية.

ووافقت «ناسا» على نظام «سبيس إكس» لرحلات رواد الفضاء في نوفمبر (تشرين الثاني) 2020. ومنذ ذلك الحين، أصبحت «سبيس إكس» المزود الرئيسي للوكالة لعمليات تبديل الأطقم في المحطة.

وترغب «ناسا» في أن تقوم كل من شركتي «سبيس إكس» و«بوينغ» بتشغيل رحلات نقل الأطقم، حتى لا يؤدي وقوع حادث أو مشكلة فنية تؤثر على إحدى الشركتين إلى توقف وصول رواد الفضاء الأميركيين إلى المحطة.


رئيس هيئة الأركان المشتركة الأميركية: «علينا الاستعداد لمعارك حول القمر»

حروب المستقبل تمتد من قاع الأرض إلى القمر
حروب المستقبل تمتد من قاع الأرض إلى القمر
TT

رئيس هيئة الأركان المشتركة الأميركية: «علينا الاستعداد لمعارك حول القمر»

حروب المستقبل تمتد من قاع الأرض إلى القمر
حروب المستقبل تمتد من قاع الأرض إلى القمر

صرّح القائد العسكري الأعلى في الجيش الأميركي بأن القوات الأميركية يجب أن تكون على أهبة الاستعداد لخوض حرب بالقرب من القمر، أو ربما حتى عليه. ويأتي هذا التصريح في وقتٍ لا يزال فيه قادة الجيش يدرسون الأطر القانونية المحيطة بالأسلحة المدارية التي كُشِف عنها حديثاً، كما كتب توماس نوفيلّي(*).

معارك من قاع البحر إلى الفضاء القريب من القمر

وقال الجنرال دان كين، رئيس هيئة الأركان المشتركة، خلال كلمته الرئيسية أمام الطيارين والحراس وقادة الصناعات الجوية والفضائية في مؤتمر الفضاء والجو والفضاء الإلكتروني: «مهمتنا، يا أصدقائي هي التكيف الآن، حتى تكون القوات المشتركة مستعدة للقتال والصمود والانتصار في بيئات التنازع العالمية، من قاع البحر إلى الفضاء القريب من القمر».

وكرر كين لاحقاً الفكرة نفسها - «ساحة المعركة الحديثة اليوم تمتد من قاع البحر إلى الفضاء القريب من القمر» - لكنه لم يوضح ما إذا كان يقصد سطح القمر. ويتسم القانون الأميركي بالغموض، إذ يُعرّف الفضاء القريب من القمر بأنه «المنطقة الفضائية الممتدة من الأرض إلى المنطقة المحيطة بسطح القمر، بما في ذلك تلك المنطقة».

وقد فسّرت إحدى مقالات مجلة هارفارد للقانون هذا البند على أنه يشمل سطح القمر نفسه، كما نصّت خطة العمل الوطنية للعلوم والتكنولوجيا القريبة من القمر الصادرة عن البيت الأبيض في أواخر عام 2024 صراحةً على أنها تشمل سطح القمر. إلا أن «دليل الفضاء القريب من القمر» الصادر عن مختبر أبحاث القوات الجوية عام 2021 يبدو أنه يتعامل مع الفضاء وسطح القمر كمجالين منفصلين.

أسلحة في مدارات فضائية

وأشار كين إلى تصريحات أدلى بها أخيراً وزير القوات الجوية ورئيس عمليات الفضاء في القوات الفضائية حول الأسلحة المدارية. وقد تردد كبار مسؤولي القوات الفضائية في تقديم مزيد من التفاصيل حول كيفية عملهم في هذا المجال وكيفية استخدامهم للأسلحة الفضائية بشكل مسؤول في النزاعات المستقبلية.

أجهزة استشعار قرب القمر

وبينما لم يُقدّم كبار مسؤولي القوات الفضائية سوى القليل من التفاصيل حول كيفية خوض القوات الأميركية للقتال بين الأرض والقمر، فقد أبدوا رغبتهم في إضافة أجهزة استشعار وقدرات لمراقبة تحركات العدو هناك. قال آرون برينيلدسون، أستاذ قانون الفضاء في جامعة ميسيسيبي، إنه من المفهوم رغبة الجيش في تعزيز الوعي في تلك المنطقة.

وأضاف برينيلدسون: «هناك مخاوف من أن تتجاوز الأنشطة الصينية الأخيرة على سطح القمر وفي الفضاء القريب منه أنشطة الولايات المتحدة».

خرق المعاهدات الدولية

وتحظر معاهدة الفضاء الخارجي لعام 1967، التي وقّعتها الولايات المتحدة، بعض الممارسات العسكرية على سطح القمر، وتنص على استخدامه «حصرياً للأغراض السلمية». ونصت على أن «يُحظر إنشاء قواعد ومنشآت وتحصينات عسكرية، واختبار أي نوع من الأسلحة، وإجراء مناورات عسكرية على الأجرام السماوية. ولا يُحظر استخدام الأفراد العسكريين في البحوث العلمية أو لأي أغراض سلمية أخرى».

وصرح الفريق غريغوري غانيون، قائد قيادة القوات القتالية في القوات الفضائية، للصحافيين خلال اجتماع مائدة مستديرة، بأن السربين الثامن عشر والتاسع عشر للدفاع الفضائي يتشاركان الآن مهمة العمليات في الفضاء القريب من القمر. وأضاف: «خصومنا، خصومنا المحتملون مثل جمهورية الصين الشعبية، يسعون بنشاط إلى القيام بأنشطة في المناطق القريبة من القمر. وهذا بمثابة توسيع، إن صح التعبير، لمنطقة النهاية في لعبة كرة القدم».

وعند سؤاله عما إذا كانت معاهدة الفضاء الخارجي تحد من طموحات الجيش في الفضاء القريب من القمر، قال غانيون إنها لا تحدّ من العمليات المدارية. وأكد قائلاً: «ستواصل القوات الفضائية الأميركية تنفيذ عمليات فضائية آمنة ومسؤولة في جميع مناطق الفضاء وفي جميع المدارات».

التفاف قانوني

وقال برينيلدسون إنه بينما تحظر المعاهدة إنشاء قواعد عسكرية على سطح القمر، «تحتاج الولايات المتحدة إلى قدرات أفضل في الفضاء القريب من القمر لضمان امتثال الصين لهذا الالتزام وعدم عسكرة القمر. هناك فجوة حقيقية في التغطية من جانب الولايات المتحدة يجب سدّها».

أثار الكشف الذي أدلى به هذا الأسبوع وزير القوات الجوية تروي مينك ورئيس عمليات الفضاء الجنرال دوغلاس شييس عن امتلاك الولايات المتحدة أسلحة للتحكم في الفضاء في المدار تساؤلات قانونية حول استخدامها المسؤول. وقد تكهن الخبراء بأن هذه الأسلحة على الأرجح غير حركية، مثل أجهزة التشويش وقدرات الحرب الإلكترونية.

وعندما سُئل غانيون عما إذا كانت السياسة الأميركية تحدّ من استخدام سلاح فضائي حركي، أي ذي قدرة تدميرية من شأنها أن تُحدث حطاماً، أحال الأمر إلى مكاتب السياسات. وقال: «لدينا قدرات عسكرية لأننا نستعد للدفاع عن الوطن. والسبب في امتلاكنا لهذه القدرات هو المساعدة في خلق الردع. عندما تخوض حرباً، فإنك تُلحق أضراراً بالأشياء».

وأضاف برينيلدسون: «ليس من الواضح ما هي القيود القانونية المفروضة على استخدام الأسلحة الحركية أو غير الحركية في الفضاء. ولا تقدم معاهدة الفضاء الخارجي إجابات شافية حول العوامل التي يجب مراعاتها في أي عمل عسكري». وقال: «في نهاية المطاف، أعتقد أن أول صراع فضائي قد يكون الوقت الذي تُصاغ فيه معظم هذه القواعد».

* «مجلة «وان ديفينس»، خدمات «تريبيون ميديا».


«ناسا» تكتشف فوهة ضخمة حديثة التكوين على القمر

عرض الفوهة التي أُطلق عليها اسم «ماكغيتشين» يبلغ نحو 222 مترا، ويُعتقد أنها تشكّلت في ربيع 2024 نتيجة اصطدام القمر بمذنب أو كويكب (أ.ف.ب)
عرض الفوهة التي أُطلق عليها اسم «ماكغيتشين» يبلغ نحو 222 مترا، ويُعتقد أنها تشكّلت في ربيع 2024 نتيجة اصطدام القمر بمذنب أو كويكب (أ.ف.ب)
TT

«ناسا» تكتشف فوهة ضخمة حديثة التكوين على القمر

عرض الفوهة التي أُطلق عليها اسم «ماكغيتشين» يبلغ نحو 222 مترا، ويُعتقد أنها تشكّلت في ربيع 2024 نتيجة اصطدام القمر بمذنب أو كويكب (أ.ف.ب)
عرض الفوهة التي أُطلق عليها اسم «ماكغيتشين» يبلغ نحو 222 مترا، ويُعتقد أنها تشكّلت في ربيع 2024 نتيجة اصطدام القمر بمذنب أو كويكب (أ.ف.ب)

اكتشف باحث في وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) فوهة ضخمة حديثة التكوين على سطح القمر، في حدث نادر يقول العلماء إنه قد لا يتكرّر سوى مرة كل قرن أو أكثر.

وأوضحت ناسا أن عرض الفوهة التي أُطلق عليها اسم «ماكغيتشين» (McGetchin)، يبلغ نحو 222 مترا، ويُعتقد أنها تشكّلت في ربيع 2024 نتيجة اصطدام القمر بمذنب أو كويكب، فيما قدّر الباحثون أن الجسم الذي تسبب بها كان بحجم مبنى يتألف من ثلاث إلى سِت طبقات. وقالت ناسا «يقدّر العلماء أن اصطداما بهذا الحجم يحدث على القمر مرة كل قرن» أو أكثر.

ورغم أن الفوهة موجودة منذ سنوات، فإنها لم تُكتشف إلا عندما لاحظها الباحث روبرت فاغنر خلال تحليل صور جديدة التقطها مسبار «مستكشف القمر المداري» (LRO)، الذي يدرس القمر منذ العام 2009. وظهرت الفوهة في الصور على شكل «بقعة ساطعة كبيرة تحيط بها هالة داكنة».

وأشارت دراسة نُشرت الأربعاء في مجلة «ساينس أدفانسيز» إلى أن هذه الفوهة تمثّل أكبر فوهة حديثة التكوين جرى اكتشافها في النظام الشمسي حتى الآن. ويقول العلماء إن دراسة تشكُّل الفوهات الحديثة تساعد على فهم جيولوجيا القمر بصورة أفضل، ما قد يساهم في التحضير للبعثات المأهولة المستقبلية التي تخطّط لها كل من الولايات المتحدة والصين.