العلماء يبتكرون جهازًا يُحرّك الخلايا داخل الجسد مثل "قطعان الأغنام"

تمكن فريق علمي أمريكي من ابتكار جهاز قادر على تحريك الخلايا عن طريق الموجات الكهربائية، يمكن أن يساهم في تسريع التئام الجروح والشفاء، ما سيفتح أبوابا جديدة في مجالات الطب وعلوم هندسة الخلية. ابتكر باحثو جامعة "برينستون" في أمريكا جهازا يمكنه قطع مجموعات من الخلايا مثل الأغنام، وتوجيهها وتحريكها بدقة عن طريق معالجة المجالات الكهربائية، وتقليد المجالت الكهربائية الموجودة في جسم الإنسان أثناء شفائه من الأمراض والجروح.

وبحسب مجلة "phys" العلمية المتخصصة بالفيزياء، تفتح هذه التقنية إمكانيات جديدة لهندسة الأنسجة في الجسم، بما في ذلك طرق تعزيز التئام الجروح، وإصلاح الأوعية الدموية أو نحت الأنسجة. وعرف العلماء منذ فترة طويلة أن الإشارات الكهروكيميائية التي تحدث بشكل طبيعي داخل الجسم يمكن أن تؤثر على هجرة الخلايا ونموها وتطورها.

وهي ظاهرة تعرف باسم الانحناء الكهربائي، وهذه السلوكيات ليست مفهومة تمامًا مثل الانجذاب الكيميائي، حيث تستجيب الخلايا لاختلافات التركيز الكيميائي. ويتيح النظام الجديد، الذي تم تجميعه من أجزاء غير مكلفة ومتاحة، للباحثين معالجة وقياس حركات الخلايا المستزرعة بطريقة موثوقة ومتكررة.

قال المؤلف المشارك في الدراسة البروفيسور توم زاجدل، إن الأنظمة السابقة لدراسة استجابات الخلايا للمجالات الكهربائية "إما مُفصَّلة ومصنوعة يدويًا، مع وجود مشكلات في قابلية التكاثر، أو تتطلب مرافق تصنيع تجعلها باهظة الثمن وغير قابلة للوصول إلى العديد من المختبرات".

وأضاف "أردنا استخدام طرق من المواد الأولية السريعة لصنع جهاز محدد جديد وصغير يمكن تثبيته على أي شيء". وقال المؤلف الرئيسي للدراسة، الأستاذ مساعد في الهندسة الميكانيكية وهندسة الفضاء، دانييل كوهين، إن "هناك الكثير من المجهول حول كيفية اكتشاف الخلايا الفردية لمثل هذه الحقول، لكن جمال ديناميات تحرك الحشد (تحرك الخلايا كمجموعات) هو أنه حتى إذا لم تفهم كل شيء عن الخلايا بمفردها، فلا يزال بإمكاننا هندسة سلوكياتها على مستوى المجموعة لتحقيق نتائج عملية".

يحتوي جهاز "SCHEEPDOG" على زوجين من الأقطاب الكهربائية يتم استخدامها لتوليد المجالات الكهربائية على طول المحاور الأفقية والرأسية، بالإضافة إلى تسجيلات قياس، لقياس الجهد والمواد المتكاملة لفصل الخلايا عن المنتجات الثانوية الكيميائية للأقطاب بالإضافة لبطارية صغيرة.

قد يهمك أيضاّ:

ابتكار بطارية يمكن زرعها لعلاج التهاب الأعصاب

علماء يطوّرون إسمنتاً صديقاً للبيئة يسمح للأبنية بالترميم الذاتي تلقائياً