قام فريق من المهندسين في جامعة نورث وسترن الأمريكية بتطوير جهاز تنظيم ضربات القلب فائق الصغر، الذي يُحقن باستخدام محقنة قابلة للذوبان دون الحاجة لأي تدخل جراحي. وفقًا لدراسة نُشرت في مجلة “Nature”، صُمم هذا الجهاز لتنظيم ضربات القلب مؤقتًا، مما يجعله أقل تدخلاً مقارنة بالأجهزة التقليدية، وهو مثالي للأطفال الرضع الذين يعانون من عيوب خلقية في القلب.
ويُعتبر حجم الجهاز أقل من حبة أرز، حيث ينقل الجهاز اللاسلكي المرن المثبت على صدر المريض نبضات القلب عبر ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي يخترق الجسم بأمان. وعند رصد أي اضطراب، يطلق الجهاز نبضة ضوئية تخترق الجلد لتنشيط الجهاز المزروع، مما يساعد على استعادة الإيقاع القلبي الطبيعي دون الحاجة لأسلاك أو بطاريات تقليدية.
وللتغلب على تحدي تصغير حجم الجهاز، اعاد فريق البحث تصميم نظام الطاقة، حيث تم استبدال البطارية التقليدية بخلية فولتية صغيرة تُولد الكهرباء من خلال تفاعل كيميائي بين قطبين معدنيين والسوائل الحيوية في الجسم. وتعمل السوائل بعد الزرع كإلكتروليت موصل، مما يتيح للجهاز إنتاج النبضات الكهربائية اللازمة لتحفيز القلب، وينحل الجهاز بعد أداء مهمته، دون الحاجة إلى إجراء جراحة لإزالته.
صرّح جون أ. روجرز، رائد الإلكترونيات الحيوية في الجامعة وقائد فريق التطوير، بأنهم ابتكروا أصغر جهاز لتنظيم ضربات القلب في العالم. وأوضح إيغور إيفيموف، المشارك في قيادة الدراسة، أن الهدف الأساسي من تطوير الجهاز هو علاج الأطفال؛ إذ يولد حوالي 1% منهم بعيوب خلقية في القلب في جميع أنحاء العالم، مما يسمح بتركيب الجهاز مباشرة على القلب وتحفيزه عبر جهاز مرن يُرتدى على الجلد دون الحاجة لجراحة إضافية.
وبفضل حجمه الصغير، يمكن زرع عدة أجهزة في مواقع مختلفة حول القلب وتشغيلها بشكل مستقل باستخدام ألوان ضوئية متنوعة، مما يفتح آفاقًا جديدة لعلاج اضطرابات نظم القلب. كما تحمل هذه التقنية الواعدة إمكانات كبيرة في مجالات أخرى من الطب الحيوي، مثل تسريع التئام الأعصاب والعظام، وعلاج الجروح، وتخفيف الألم.
Check out some brand new biomedical tech – crazy cool, in my own, humble but admittedly biased opinion – introduced in our paper (link below), published today in @Nature, titled “Millimetre-scale, bioresorbable optoelectronic systems for electrotherapy,” where we describe the… pic.twitter.com/fqf9GZTsTY
— John A Rogers (@ProfJohnARogers) April 2, 2025
