آلية مبتكرة لتوصيل العلاج داخل جسم المريض

أثمر التعاون العلمي بين جامعة غالواي في أيرلندا ومعهد ماساتشوستس للتقنية عن ابتكار غرسة روبوتية ناعمة تعمل على محاربة التغليف الليفي وتوصيل الأدوية على الرغم من وجود أنسجة ندبية ليفية.

تم تصميم الجهاز، الذي أطلق عليه العلماء اسم FibroSensing Dynamic Soft Reservoir (FSDSR)، للبقاء في الجسم لفترات طويلة وتوصيل الأدوية.

ومع ذلك، يتعرف الجهاز المناعي عادةً على هذه الغرسات الطبية على أنها غريبة، ويحيطها بطبقة سميكة من النسيج الندبي الليفي، مما يحد من انتشار الدواء ويؤدي إلى الفشل في نهاية الأمر.

يمكن لهذه الغرسة الروبوتية الناعمة الجديدة أن تنتفخ وتنكمش، مثل مخلوق بحري، مما يساعد على تقليل كمية الأنسجة الندبية المترسبة على سطحها.

قياس الأنسجة

وفي تطور رئيسي، قام الباحثون أيضًا بتزويد الزرعة بجهاز استشعار يمكنه قياس كمية الأنسجة الندبية الموجودة على الجهاز، مما يسمح له باستخدام “الذكاء الاصطناعي” لحساب كيفية إطلاق الجرعة نفسها من الدواء، بغض النظر عن ذلك. كمية التليف الموجودة.

الحشف الحيوي

تعد استجابة الجسم الغريب عقبة رئيسية أمام تطوير عمليات زرع طبية أكثر فعالية، مثل البنكرياس الاصطناعي. إن النسيج الندبي السميك الذي يتراكم على مثل هذه الغرسات يقلل بشكل كبير من عمرها ويحد من قدرتها على الإحساس ببيئتها وإطلاق الأدوية استجابةً لذلك. وقد لاقت تقنيات الحد من هذا الحشف الحيوي أو  الترسبات الحيوية، مثل الزخرفة السطحية للزرعات الطبية، نجاحًا متباينًا.

المساعدة في دفع الدواء السائل

ولمعالجة هذه المشكلة، ابتكر هؤلاء الباحثون زرعًا آليًا ناعمًا لتوصيل الدواء يمكنه تقليل استجابة الجسم الغريب عن طريق النفخ والتفريغ بشكل فعال.

ويبدو أن هذه الحركة تربك الجسم، فلا يمكنه إيداع قدر كبير من الأنسجة الندبية على الجهاز. يخدم هذا التشغيل الآلي أيضًا غرضًا آخر، من خلال المساعدة في دفع الدواء السائل خارج الجهاز إلى محيطه. حتى الآن، كان الأمر جيدًا جدًا، ولكن في هذه الدراسة الأخيرة، أخذ الباحثون خطوة إلى الأمام من خلال تقديم “الذكاء الاصطناعي“، وفقًا لبيان صحفي صادر عن جامعة غالواي.

الكبسولة الليفية

لقد قاموا بدمج غشاء استشعار في الجهاز الذي يمكنه استشعار كمية الحشف الحيوي التي حدثت. بعد ذلك، يقوم التعلم الآلي بحساب عدد العمليات والقوة التي سيحتاج الجهاز إلى تطبيقها لضغط جرعة ثابتة من الدواء عبر الكبسولة الليفية المحيطة. وبهذه الطريقة، يمكن أن تستمر التكنولوجيا في تقديم جرعات دوائية متسقة حتى لو كانت مغطاة بكثافة بالأنسجة الندبية الليفية. قد تمهد هذه التكنولوجيا الطريق أمام غرسات مستقلة تمامًا يمكنها مراقبة بيئتها وإجراء التعديلات حسب الحاجة لتحقيق أهدافها.

جرعات سريعة الاستجابة

وقال غاري دافي، الباحث المشارك في الدراسة: “هذا مجال جديد من الأبحاث يمكن أن تكون له آثار في أماكن أخرى ولا يقتصر فقط على علاج مرض السكري”.

“يمكن أن يوفر اكتشافنا جرعات متسقة وسريعة الاستجابة على مدى فترات طويلة، دون مشاركة الطبيب، مما يعزز الفعالية ويقلل الحاجة إلى استبدال الجهاز بسبب التليف”.