أحدث الأخبار مع #معهد_كاليفورنيا_للتكنولوجيا
صحيفة الخليج
منذ 5 أيام
- صحة
- صحيفة الخليج
ضمادة ذكية تكتشف العدوى قبل ظهورها
طور باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ضمادة ذكية من الجيل الجديد تُعرف باسم «iCares»، قادرة على مراقبة الجروح المزمنة وتتبع المؤشرات الحيوية للكشف المبكر عن العدوى وتسريع الشفاء. تعمل الضمادة، المجهزة بتقنية الموائع الدقيقة، على سحب الرطوبة الزائدة من الجرح وتحليل سوائله بشكل فوري، ما يتيح جمع عينات وقياسات دقيقة للمؤشرات الالتهابية. كما تُقدم علاجات مستهدفة مثل الأدوية أو التحفيز الكهربائي لتسريع تجديد الأنسجة. بعد إثبات نجاحها في النماذج الحيوانية، اختُبرت النسخة المحسنة من الضمادة على 20 مريضاً يعانون جروحاً مزمنة ناتجة عن حالات مثل السكري وضعف الدورة الدموية، وأظهرت نتائج واعدة في مراقبة الحالة والتنبؤ بمسار الشفاء. ويقول الباحثون: «تجمع الضمادة الذكية بين المراقبة الدقيقة والعلاج الذكي، لتصبح مختبراً متنقلاً على الجلد، يدعم المرضى ومقدمي الرعاية في إدارة الجروح بفاعلية أكبر».
الجزيرة
١٢-٠٥-٢٠٢٥
- صحة
- الجزيرة
الموجات فوق الصوتية تتيح تجارب طباعة ثلاثية الأبعاد لموصلات طبية
تشير تجارب أجريت على حيوانات إلى أن الموجات فوق الصوتية قادرة على اختراق الأنسجة السميكة وطباعة موصلات طبية داخل الجسم. وصنع الباحثون موصلات ثلاثية الأبعاد باستخدام الموجات فوق الصوتية المركزة والحبر الحيوي الذي يستجيب للموجات فوق الصوتية ويتم توصيلها عن طريق الحقن أو القسطرة. وذكر تقرير نُشر يوم الخميس في دورية ساينس أن الموجات فوق الصوتية الموجهة بعناية تعمل على تحفيز تسخين موضعي، فوق درجة حرارة الجسم بقليل، مما يحول الحبر إلى هلام يمكن "طباعته" بالأشكال المرغوبة لأداء وظائف مثل توصيل الأدوية واستبدال الأنسجة. وعلاوة على ذلك، يقول الباحثون إن التصوير بالموجات فوق الصوتية يسمح بمراقبة فورية وإنشاء أشكال مصممة حسب الحاجة. وفي إحدى التجارب، شكَّل الباحثون مواد حيوية محملة بالأدوية أوصلت دواء كيميائيا إلى خلايا سرطانية في مثانة فأر، ولاحظوا موت خلايا سرطانية أكثر بكثير لعدة أيام، مقارنة بالحيوانات التي تلقت الدواء عن طريق الحقن المباشر. وقال وي كاو رئيس الدراسة من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في بيان "أثبتنا بالفعل في حيوان صغير إمكان طباعة هلاميات مائية محملة بالأدوية لعلاج الأورام. خطوتنا التالية هي محاولة الطباعة في حيوان أكبر، ونأمل أن نتمكن في المستقبل القريب من تقييم ذلك في البشر". وأشار تعليق منشور مع الورقة البحثية إلى الحاجة لبعض التحسينات. وقال كاتبو التعليق "الطباعة على الأعضاء التي تتمدد وتنقبض، مثل الرئتين والقلب والمعدة، تشكل تحديات إضافية".
الشرق الأوسط
١١-٠٥-٢٠٢٥
- صحة
- الشرق الأوسط
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.
البيان
١١-٠٥-٢٠٢٥
- صحة
- البيان
الموجات فوق الصوتية تتيح تجارب طباعة ثلاثية الأبعاد لموصلات طبية
تشير تجارب أجريت على حيوانات إلى أن الموجات فوق الصوتية قادرة على اختراق الأنسجة السميكة وطباعة موصلات طبية داخل الجسم. وصنع الباحثون موصلات ثلاثية الأبعاد باستخدام الموجات فوق الصوتية المركزة والحبر الحيوي الذي يستجيب للموجات فوق الصوتية ويتم توصيلها عن طريق الحقن أو القسطرة. وذكر تقرير نُشر يوم الخميس في دورية ساينس أن الموجات فوق الصوتية الموجهة بعناية تعمل على تحفيز تسخين موضعي، فوق درجة حرارة الجسم بقليل، مما يحول الحبر إلى هلام يمكن "طباعته" بالأشكال المرغوبة لأداء وظائف مثل توصيل الأدوية واستبدال الأنسجة. وعلاوة على ذلك، يقول الباحثون إن التصوير بالموجات فوق الصوتية يسمح بمراقبة فورية وإنشاء أشكال مصممة حسب الحاجة. وفي إحدى التجارب، شكَّل الباحثون مواد حيوية محملة بالأدوية أوصلت دواء كيماويا إلى خلايا سرطانية في مثانة فأر. ولاحظوا موت خلايا سرطانية أكثر بكثير لعدة أيام، مقارنة بالحيوانات التي تلقت الدواء عن طريق الحقن المباشر. وقال وي قاو رئيس الدراسة من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في بيان "أثبتنا بالفعل في حيوان صغير إمكان طباعة هلاميات مائية محملة بالأدوية لعلاج الأورام. خطوتنا التالية هي محاولة الطباعة في حيوان أكبر، ونأمل أن نتمكن في المستقبل القريب من تقييم ذلك في البشر". وأشار تعليق منشور مع الورقة البحثية إلى الحاجة لبعض التحسينات. وقال كاتبو التعليق "الطباعة على الأعضاء التي تتمدد وتنقبض، مثل الرئتين والقلب والمعدة، تشكل تحديات إضافية".
