غرسات مطبوعة تُصنَّع داخل الجسم لإيصال الأدوية بدقة

شهدت تقنيات الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد تطوراً كبيراً في السنوات الأخيرة، ما أتاح تصنيع غرسات طبية وهياكل أنسجة مخصصة بدقة عالية. ويُعزى هذا التقدم إلى تطور الأحبار الحيوية وأنظمة الطباعة المعتمدة على الضوء، ما وسّع نطاق استخدام التقنية في مجالات مثل الطب التجديدي وتوصيل الأدوية.
هياكل بأحبار حيوية
ومع ذلك، لا تزال الحاجة إلى تدخل جراحي لزرع هذه الهياكل تحدّ من الاستفادة الكاملة منها، خصوصاً في الحالات التي تتطلب تدخلاً سريعاً أو في مناطق يصعب الوصول إليها جراحياً. لذا برزت أهمية تقنيات الطباعة الحيوية داخل الجسم الحي (in vivo)، التي تتيح بناء الهياكل الحيوية مباشرة في موقع الإصابة، دون الحاجة إلى جراحة.
إلا أن الأساليب السابقة التي اعتمدت على الضوء تحت الأحمر القريب كانت محدودة بسبب ضعف قدرتها على اختراق الأنسجة، ما قصر استخدامها على الأنسجة السطحية فقط.
في المقابل، تُمثل الموجات فوق الصوتية بديلاً واعداً بفضل قدرتها العالية على اختراق الأنسجة العميقة وتوفير توجيه لحظي دقيق. لكن التحديات المرتبطة بتطوير أحبار حيوية متعددة الوظائف وآمنة للاستخدام البشري، إلى جانب أنظمة طباعة دقيقة وسريعة، ظلّت تشكّل عائقاً أمام تحقيق هذا الهدف.
واستجابةً لهذه التحديات، طوّر فريق بحثي من «معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا» تقنية ثورية تتيح الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد داخل الجسم باستخدام الموجات فوق الصوتية، في خطوة تمهد الطريق لعلاجات داخل الأعضاء العميقة دون أي تدخل جراحي.
وتعتمد التقنية الجديدة على استخدام أحبار حيوية متقدمة تُحقن داخل الجسم وتستجيب للموجات فوق الصوتية، فتصبح صلبة مباشرة في المكان المطلوب، ما يسمح بإنشاء غرسات طبية أو توصيل أدوية بدقة داخل الأنسجة العميقة، ونُشرت نتائج الدراسة في عدد 8 مايو (أيار) 2025 من دورية «Science».
كشفت نتائج الدراسة أن التقنية الجديدة تتيح إنشاء غرسات أو مواد علاجية مباشرة داخل الجسم، دون الحاجة إلى أي تدخل جراحي تقليدي. وتعتمد هذه التقنية المبتكرة على التوجيه الدقيق بالموجات فوق الصوتية، إلى جانب استخدام حبر حيوي ذكي يستجيب للحرارة، ما يجعلها بديلاً واعداً للطباعة الحيوية التقليدية.
غرسات حسب الطلب
في البداية، يُحضِّر الباحثون حبراً حيوياً متطوراً يُعرف باسم «US-ink»، يتكوّن من مزيج من البوليمرات الحيوية المتوافقة مع الجسم، وعوامل تباين لتسهيل التصوير، وكبسولات دقيقة تُعرف بـ«الليزوزومات»، تحتوي على مواد فعالة تُطلق عند التسخين.
ويُعد هذا الحبر قابلاً للتخصيص حسب الحاجة الطبية، سواء لتوصيل الأدوية موضعياً أو لدعم الأنسجة التالفة، وفقاً للباحثين.
يُحقن هذا الحبر داخل الجسم إما باستخدام إبرة مباشرة أو عبر قسطرة للوصول إلى الأنسجة العميقة دون جراحة، ثم تُوجَّه الموجات فوق الصوتية بدقة نحو موقع الحقن وفق تصميم رقمي ثلاثي الأبعاد يحدد شكل وموقع الزرعة المطلوبة.
وعند تسليط موجات صوتية مركزة على المنطقة المستهدفة، يرتفع موضعياً مستوى الحرارة بدرجة طفيفة فوق حرارة الجسم الطبيعية، ما يؤدي إلى انفجار الكبسولات الدقيقة داخل الحبر الحيوي، وإطلاق المادة التفعيلية التي تتسبب في تصلب الحبر وتكوّنه في صورة هلامية داخل الأنسجة، مُشكّلة بذلك الغرسة أو المادة العلاجية المطلوبة.
ووفق الدراسة، اختبر الباحثون التقنية على نماذج حيوانية، حيث نجحوا في طباعة زراعات دوائية داخل عضلات الأرانب وبالقرب من خلايا سرطانية في مثانة الفئران. وأظهرت اختبارات التوافق البيولوجي أن الجسم تخلص خلال أسبوع من بقايا الحبر غير المستخدمة، دون ظهور أي علامات للالتهاب أو التلف النسيجي. كما تسمح المكونات المضافة إلى الحبر الحيوي بتتبّع الزرعة وتصويرها لاحقاً، وهذا يعزز من قدرة الأطباء على مراقبة الحالة الصحية بدقة بعد الإجراء.
وحسب الدراسة، فإن التقنية الجديدة تمتاز بإمكانية تخصيص الأحبار الحيوية بما يلبي متطلبات كل حالة طبية، سواء لتوصيل الأدوية، أو ترميم الأنسجة، أو إنشاء هياكل داعمة داخل الجسم. ورغم أن التقنية لا تزال في مراحلها التجريبية، يرى الباحثون أنها قد تُحدث تحولاً كبيراً في ممارسات الطب الحديث، من خلال تقديم وسائل علاج دقيقة وآمنة، خالية من الألم والجراحة.
وأشار الفريق البحثي إلى أن هذه التكنولوجيا لا تزال بحاجة إلى مزيد من الدراسات قبل دخولها حيز التطبيق الإكلينيكي، لكنها تقدم رؤية طموحة لكيفية تسخير الموجات الصوتية والمواد الحيوية لتحسين رعاية المرضى بأقل تدخل ممكن.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الرجل

منذ 8 ساعات

• الرجل

رغم اعتزال NBA.. هذه أسرار لياقة دوين وايد البدنية والذهنية

كشف نجم كرة السلة الأمريكي السابق دوين وايد لموقع Men's Journal تفاصيل روتينه الصباحي، الذي ما زال يلتزم به بدقة بعد اعتزاله اللعب الاحترافي، مؤكدًا أن الحفاظ على صحته الجسدية والذهنية لا يزال أولوية قصوى في حياته اليومية، وقال وايد: "إذا لم يكن جسدي في حالة جيدة، فلن يكون أي شيء آخر كذلك". ورغم انتهاء مسيرته الأسطورية داخل ملاعب الـNBA، والتي توج خلالها بثلاث بطولات دوري، وأحرز خلالها أرقامًا مذهلة، إلا أن التزامه بالعناية الذاتية لم يتراجع قيد أنملة، بل تحوّل إلى أسلوب حياة متكامل، يوازن فيه بين النشاط البدني والاستشفاء الذهني. الاستيقاظ قبل الجميع.. أول خطوة نحو التوازن قال وايد إنه يبدأ يومه عادةً في الساعة الخامسة أو السادسة صباحًا، قبل استيقاظ باقي أفراد عائلته، ويحرص على منح نفسه ساعتين من التركيز الكامل على جسده وعقله. يتضمن هذا التوقيت المبكر تمارين رياضية مكثفة، يدخل خلالها في حالة من الاتصال الذاتي العميق، مشيرًا إلى أن هذه الساعات تمنحه صفاءً ذهنيًا وانطلاقة قوية لليوم. اقرأ أيضاً هذه هي الروتينات الصباحية عند الناجحين في عملهم وإلى جانب التدريبات، يخصص دوين وقتًا لجلسات الساونا والغطس البارد، وهي طقوس اعتاد عليها في سنوات الاحتراف، ولا يزال يراها ضرورية لتعزيز الاستشفاء الجسدي والذهني، كما يدمج في روتينه تطبيقات التأمل الذهني، قائلاً: "أفتح هاتفي وأبدأ جلسة تأمل سريعة، أضبط من خلالها نواياي لهذا اليوم". فلسفة العطاء والاسترجاع وايد شدد على أهمية أن يعيد الإنسان إلى جسده ما يأخذه منه، إذ يقول: "ندفع أنفسنا في التمرين وننسى أن نُعيد التوازن. أنا أؤمن بوجوب تعويض ما أستهلكه جسدي"، ولهذا السبب، يحرص على التغذية السليمة وتناول المكملات الغذائية، وهو ما يفسر شراكته الحالية مع شركة Thorne. اليوم، يُعد دوين وايد نموذجًا ملهمًا لرياضي اعتزل الأضواء، لكنه لم يعتزل الاهتمام بصحته ورفاهيته، ويدعو الجميع إلى تبني روتين صباحي يعزز القوة البدنية والنفسية على حدّ سواء.

الشرق الأوسط

منذ 8 ساعات

• الشرق الأوسط

الولايات المتحدة ستزيد القيود على لقاحات كوفيد

تعتزم الولايات المتحدة زيادة القيود على تلقي اللقاحات المضادة لكوفيد، مع حصر التوصية بها للأشخاص في سن 65 عاماً وما فوق، أو لأولئك المعرضين للخطر بصورة أكبر، على ما أعلن مسؤولان أميركيان رفيعا المستوى، الثلاثاء. ووفقاً لوكالة الصحافة الفرنسية، كتب المسؤولان في إدارة الغذاء والدواء الأميركية (إف دي إيه) مارتي مكاري وفيناياك براساد في مقال أن هذا التغيير في السياسة من شأنه أن يسمح بمواءمة التوصيات الأميركية مع تلك التي تطبقها الدول المتقدمة الكبرى الأخرى منها دول الاتحاد الأوروبي. وأضافا في النص الذي نشرته مجلة «ذي نيو إنغلاند جورنال أوف ميديسين» الطبية: «بينما توصي كل الدول الغنية الأخرى بتلقيح كبار السن (الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 65 عاماً بشكل عام) أو الأشخاص المعرضين للإصابة بحالة خطيرة من كوفيد-19، اعتمدت الولايات المتحدة مقاربة موحدة لمختلف الفئات العمرية». وستقتصر توصيات إدارة الغذاء والدواء الأميركية بالتطعيم ضد كوفيد-19 على الأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 65 عاماً وما فوق، أو الذين تتراوح أعمارهم بين ستة أشهر و64 عاماً ولديهم عامل خطر واحد على الأقل للإصابة بشكل خطر من المرض. وتعريف عوامل الخطر واسع النطاق من الربو إلى الإيدز ومرض السكري والبدانة والفصام أو حتى التدخين أو عدم ممارسة نشاط بدني. وستطلب إدارة الغذاء والدواء من مختبرات الأدوية إجراء تجارب سريرية حول فوائد اللقاحات للأشخاص الأصحاء الذين تقل أعمارهم عن 65 عاماً بحسب المسؤولين.

العربية

منذ 8 ساعات

• العربية

اكتشف النظام مركبًا كيميائيًا جديدًا في 200 ساعة بدلًا من سنوات

أطلقت شركة مايكروسوفت ، يوم الاثنين، منصةً جديدةً للمؤسسات تُسخّر الذكاء الاصطناعي لتسريع البحث والتطوير العلمي بشكل كبير، مما قد يختصر سنواتٍ من العمل في المختبر إلى أسابيع أو حتى أيام. وتحمل المنصة اسم مايكروسوفت ديسكفري (Microsoft Discovery)، وتستفيد من وكلاء الذكاء الاصطناعي المتخصصين والحوسبة عالية الأداء لمساعدة العلماء والمهندسين على مواجهة تحديات بحثية معقدة من دون الحاجة إلى كتابة أي تعليمات برمجية. وأثبت النظام بالفعل قدرته في أبحاث "مايكروسوفت"، حيث ساعد في اكتشاف سائل تبريد جديد لتبريد مراكز البيانات بالغمر في حوالي 200 ساعة، وهي عملية كانت تستغرق عادةً شهورًا أو حتى سنوات، بحسب تقرير لموقع "VentureBeat"، المتخصص في أخبار التكنولوجيا، اطلعت عليه "العربية Business". وقال جيسون زاندر، نائب الرئيس التنفيذي للمهام الاستراتيجية والتقنيات في "مايكروسوفت"، في مقابلة مع "VentureBeat": "ما نقوم به فعليًا هو دراسة كيفية تطبيق التطورات في الذكاء الاصطناعي الوكيل وأعمال الحوسبة، ثم الحوسبة الكمية، وتطبيقها في المجال بالغ الأهمية، وهو العلم". وأوضح زاندر أنه "خلال 200 ساعة من العمل باستخدام هذا الإطار، تمكنا من فحص وفرز 367,000 مركب محتمل توصلنا إليهم"، مضيفًا أنهم عرضوا النتائج على شريك لهم، حيث قام بتجميع هذا المركب. تمثل منصة مايكروسوفت ديسكفري خطوة مهمة نحو تعميم الأدوات العلمية المتقدمة، مما يسمح للباحثين بالتفاعل مع الحواسيب العملاقة وعمليات المحاكاة المعقدة باستخدام اللغة الطبيعية بدلًا من طلب مهارات برمجة متخصصة. وتعالج هذه المنصة تحديًا رئيسيًا في البحث العلمي ألا وهو الفجوة بين الخبرة في المجال والمهارات الحاسوبية. ففي السابق، كان العلماء بحاجة إلى تعلم البرمجة للاستفادة من الأدوات الحاسوبية المتقدمة، مما يُشكّل عقبة في عملية البحث. قد تكون هذه الخطوة نحو تعميم هذه الأدوات ذات قيمة خاصة للمؤسسات البحثية الصغيرة التي تفتقر إلى الموارد اللازمة لتوظيف متخصصين في الحوسبة لتدعيم فرقها العلمية. ومن خلال السماح للخبراء في مجال ما بالاستفسار مباشرةً عن عمليات المحاكاة المعقدة وإجراء التجارب باستخدام اللغة الطبيعية، تُقلل "مايكروسوفت" فعليًا من العوائق أمام استخدام تقنيات البحث المتطورة.