جهاز تنظيم ضربات قلب متناهي الصغر قابل للحقن والتحلل

أعلن مهندسو جامعة نورث وسترن عن تطوير جهاز تنظيم ضربات قلب متناهي الصغر يمكن حقنه في الجسم باستخدام إبرة، مما يمثل طفرة في عالم الطب القلبي، خاصة في علاج الأطفال حديثي الولادة المصابين بعيوب خلقية في القلب. هذا الجهاز، الذي يقل حجمه عن حبة أرز، يعمل جنبا إلى جنب مع جهاز لاسلكي صغير وقابل للارتداء يُثبت على صدر المريض لمراقبة معدل ضربات القلب وتعزيز قدرة القلب على التجدد الذاتي. عند اكتشاف خلل في الإيقاع القلبي، يقوم الجهاز القابل للارتداء بإصدار نبضات ضوئية تخترق الجلد والعظام والعضلات لتحفيز جهاز تنظيم ضربات القلب وتشغيله تلقائيا. وعلى عكس أجهزة تنظيم ضربات القلب التقليدية، صُمم الجهاز الجديد ليذوب تلقائيا داخل الجسم بمجرد انتهاء الحاجة إليه، مما يلغي الحاجة إلى عمليات جراحية إضافية لاستخراجه، فجميع مكوناته متوافقة حيويا، مما يسمح له بالتحلل داخل سوائل الجسم دون أي آثار ضارة. وقد نُشرت تفاصيل الدراسة في مجلة "نيتشر"، حيث أثبت الفريق البحثي فعالية الجهاز عبر اختبارات مكثفة شملت نماذج حيوانية كبيرة وصغيرة، بالإضافة إلى قلوب بشرية من متبرعين متوفين.

تقنية مبتكرة لتنظيم ضربات القلب المؤقت

يمثل الجهاز الجديد حلاً جذرياً للحالات التي تتطلب دعماً مؤقتاً لضربات القلب، حيث يمكن حقنه مباشرة في العضو دون الحاجة لإجراءات جراحية معقدة. تعتمد هذه التقنية على التحلل البيولوجي الكامل للجهاز داخل الجسم، مما يجنب المرضى مخاطر العمليات الجراحية المتكررة ويوفر راحة أكبر، خاصة للفئات العمرية الحساسة. وقد أكدت الدراسة المنشورة في مجلة "نيتشر" على فعالية الجهاز وأمانه عبر سلسلة من الاختبارات المعملية والحيوانية.

حلول طبية متطورة للأطفال والرضع

يقول جون روجرز، رائد البايوإلكترونيات بجامعة نورث وسترن والمشرف على تطوير الجهاز، إنهم طوروا أصغر جهاز تنظيم ضربات قلب في العالم. هناك حاجة ماسة لأجهزة تنظيم ضربات القلب المؤقتة في جراحات القلب للأطفال، حيث يقلل الحجم من العبء الجراحي على أجسادهم الصغيرة. يؤكد إيغور إيفيموف، أخصائي أمراض القلب التجريبية، أن هذا الجهاز يمكن أن يُحدث فرقاً هائلاً في إنقاذ حياة الرضع، مشيراً إلى أن حوالي 1% من الأطفال يولدون بعيوب خلقية في القلب. يوضح إيفيموف أن معظم هؤلاء الأطفال يحتاجون إلى جهاز تنظيم ضربات القلب لمدة سبعة أيام فقط بعد الجراحة، وهي فترة حرجة للغاية، مما يجعل الجهاز القابل للتحلل خياراً مثالياً.

تطورات تكنولوجية تلغي الحاجة إلى الأسلاك

تُبنى هذه التقنية على أبحاث سابقة أجراها الفريق لتطوير أجهزة تنظيم ضربات قلب قابلة للذوبان، لكن النسخة الأولى كانت بحجم الربع دولار وتحتاج إلى هوائي داخلي. ألغى التطوير الجديد الحاجة إلى الهوائي، حيث يتم تنشيط الجهاز الآن بواسطة ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي يخترق أنسجة الجسم بسهولة وأمان. ويوضح روجرز أن اعتماد تقنية التحفيز الضوئي سمح بتقليص حجم الجهاز بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، تمكن الباحثون من إعادة ابتكار مصدر الطاقة، حيث يعمل الجهاز الجديد على بطارية بيولوجية تعتمد على تفاعل كيميائي بين معدنين مختلفين عند ملامستهما لسوائل الجسم، مما يولد تياراً كهربائياً كافياً لتحفيز القلب.

إمكانيات مستقبلية واسعة

نظراً لحجمه المتناهي الصغر، يمكن للأطباء زرع عدة أجهزة على أجزاء مختلفة من القلب، مع التحكم في كل منها بشكل مستقل باستخدام ألوان مختلفة من الضوء. تتيح هذه الميزة تزامناً أكثر دقة لمعدل ضربات القلب، وهي إمكانية لا توفرها أجهزة تنظيم ضربات القلب التقليدية. كما يمكن دمج هذا الابتكار في أجهزة طبية أخرى، مثل صمامات القلب المزروعة، لعلاج حالات معقدة مثل اضطرابات النظم القلبية التي قد تحدث بعد الجراحة. يؤكد روجرز أن حجم الجهاز الصغير يفتح الباب أمام تطبيقات عديدة في الطب الحيوي، من تحفيز الأعصاب وعلاج العظام إلى تسريع التئام الجروح.