ابتكار روبوتات هلامية لاستئصال الأورام وإيصال الدواء داخل الجسم

ابتكر العلماء روبوتات صغيرة زاحفة هلامية الشكل آملين أن تستطيع الزحف داخل جسم الإنسان للقضاء على الأمراض المختلفة واستئصالها، مشيرين إلى أنه يمكن أن يحل هذا الجهاز المطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد و المصنوع من الجيلاتين، محل الكبسولات أو الحقن الوريدية التي يمكن أن تسبب آثارا جانبية إشكالية في بعض الأحيان.

روبوتات هلامية

فبحسب ما ظهر في التقرير الذي نشر يوم الاربعاء في مجلة Science Robotics العلمية، فإن الروبوتات الهلامية هذه، والتي يتم تشغيلها من خلال التغيرات الناشئة في دراجات الحرارة تشبه علكة الفاكهة إلى حد كبير، الأمر الذي يجعلها متناقضة بشكل كبير مع الشكل المعروف للروبوتات التي غالبا ما يتم صناعتها باستخدام مواد صلبة كالمعادن والبلاستيك.

كيف تتحرك الروبوتات الهلامية في الجسم

قال المؤلف الرئيسي للدراسة والمسؤول عن هذا الاختراع الرائع، الدكتور ديفيد غراسياس من جامعة جونز هوبكنز الأمريكية: " يبدو الأمر بسيطًا للغاية ، لكن هذا جسم يتحرك بدون بطاريات أو أسلاك أو حتى أي مصدر طاقة خارجي، فهو يعمل بفضل الحرارة و تورم وانكماش المادة الهلامية المصنوع منها". 

وأضاف قائلا:" لقد أظهرنا كيف أن التلاعب في شكل وأبعاد ونمذجة المواد الهلامية يمكن أن يضبط مورفولوجيا تلك المواد لتجسيد نوع من الذكاء المحفز لعملية الحركة والتنقل".

تجدر الإشارة إلى أن بعض الأبحاث السابقة قد أظهرت أن المواد الهلامية التي تتورم (تنتفخ) أو تنكمش استجابة لدرجة الحرارة يمكن أن تخلق هياكل ذكية، الأمر الذي اعتمد عليه الباحثين في هذه الدراسة واكتشفوا أنه يمكنهم تحريك الروبوت للأمام والخلف على أسطح مستوية ، وكذلك في اتجاهات معينة بحركة متموجة تشبه عملية الزحف.

أهمية الروبوتات الهلامية وميزاتها

والآن، إنهم يأملون أن تتمكن هذه الأجهزة من توصيل الأدوية بشكل مباشر إلى الورم السرطاني أو الجلطة الدموية أو العدوى مع ترك الأنسجة السليمة دون إصابتها بأي ضرر، حيث سيتم تخزين الدواء بداخلها حتى تصل إلى الهدف، على عكس الأقراص والكبسولات والأدوية التي يتم حقنها عبر الوريد والتي تصل إلى سائر أرجاء الجسم عبر الدم.

بالإضافة إلى ذلك، أشار الباحثون أن أحد الإيجابيات الأخرى الخاصة بها هو أن هذه الروبوتات رخيصة الثمن ويسهل إنتاجها بكميات كبيرة، وأنه يمكنها تغيير طريقة فحص الأطباء للمرضى في حال تم استخدامها كأجهزة طفيفة التوغل للتشخيصات الطبية الحيوية والعلاجات.

مجالات أخرى لاستخدام الروبوتات الهلامية

بعيدا عن المجال الطبي وعلاج جسم الإنسان ، يرى غراسياس أيضا أنه يمكن استخدامها كروبوتات بحرية لتسيير دوريات ومراقبة سطح المحيطات لمكافحة التلوث.

العمل على تطوير الروبوتات الهلامية

يخطط الدكتور غراسياس ، أستاذ الهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية ، لتدريب هذه الروبوتات الهلامية على الزحف عبر الاستجابة للتغيرات في المؤشرات الحيوية البشرية والمواد الكيميائية الحيوية المختلفة، كما ويهدف إلى اختبار أشكال أخرى مستوحاة من الكائنات الحية البحرية والديدان ووضع كاميرات وأجهزة استشعار على أجسادها أيضا.

روبوت علاجي من طراز Transformers

الجدير بالذكر أن العلماء قد اخترعوا في وقت سابق من العام الجاري روبوت آخر على طراز Transformers مستوحى من فن طي الورق الياباني " الأوريغامي"، فعلى غرار هذه الروبوتات الهلامية ، ستقوم تلك الروبوتات بتوصيل الدواء مباشرة إلى الورم أو الجلطة الدموية أو العدوى ويتحققون من عمل الأعضاء الداخلية للجسم بالشكل الصحيح.

في عام 2020 ، كشف باحثون في جامعة كورنيل أنهم كانوا يعملون على تطوير آلات مجهرية صغيرة ذات أرجل يمكنها أن تتحرك داخل جسم الإنسان، والتي كانت في الأساس أجهزة كمبيوتر مصغرها تتحرك باستخدام نبضات الليزر وهي صغيرة بما يكفي لتتجانس مع الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش بالفعل بداخلنا.