أصغر رقاقة قابلة للحقن على الإطلاق، تلميحات في الطب الإلكتروني الجديد - Lebanon news - أخبار لبنان
Connect with us
[adrotate group="1"]

صحة

أصغر رقاقة قابلة للحقن على الإطلاق، تلميحات في الطب الإلكتروني الجديد

أصبحت الإلكترونيات صغيرةً لدرجة غير محسوسة، مما يفتح آفاقًا جديدةً للتكنولوجيا الطبية لوضع أجهزة مراقبة وعلاج متقدمة داخل أجسامنا. أظهر مهندسون من جامعة كولومبيا للتو نسخةً جديدةً وثورية من هذه الإلكترونيات، حيث أنهم أنشؤوا أصغر نظام وحيد الشريحة في العالم على الإطلاق، وفقًا لدراسة حديثة نُشرت في مجلة Science Advances. والأهم من ذلك أنه يمكن…

Published

on

أصغر-رقاقة-قابلة-للحقن-على-الإطلاق،-تلميحات-في-الطب-الإلكتروني-الجديد

أصبحت الإلكترونيات صغيرةً لدرجة غير محسوسة، مما يفتح آفاقًا جديدةً للتكنولوجيا الطبية لوضع أجهزة مراقبة وعلاج متقدمة داخل أجسامنا. أظهر مهندسون من جامعة كولومبيا للتو نسخةً جديدةً وثورية من هذه الإلكترونيات، حيث أنهم أنشؤوا أصغر نظام وحيد الشريحة في العالم على الإطلاق، وفقًا لدراسة حديثة نُشرت في مجلة Science Advances.

والأهم من ذلك أنه يمكن زرع الشريحة الجديدة الصغيرة عبر إبرة تحت الجلد لقياس درجة حرارة الجسم الداخلية، وربما أكثر من ذلك بكثير.

زُرعت شريحة كمبيوتر صغيرة داخل سبعة فئران في وقت واحد

إن الغرسة التي أنشأها المهندسون في كولومبيا صغيرةً بشكلٍ غير مسبوق، لكنها أيضًا تفتح آفاقًا جديدة في كونها مجرد دارة إلكترونية تعمل بكامل طاقتها وحجمها الإجمالي أقل من 0.1 ملليمتر مكعب. بمعنى آخر، إنها بحجم عثة الغبار، ناهيك عن أنها أصغر حجمًا بكثير من أصغر كمبيوتر في العالم، وهي جهاز على شكل مكعب بدقة 0.01 بوصة (0.3 مم) على كل جانب. لا يمكن رؤية الشريحة الجديدة الأصغر حجمًا إلا بالمجهر، وهو أمر رفع من سقف التوقعات من ناحية التغليف عند تصميم مصادر الطاقة والقدرة الجيدة في الاتصالات.

عادةً ما تحتوي الإلكترونيات الصغيرة على وحدات تردد لاسلكي (RF) قادرة على إرسال واستقبال الإشارات الكهرومغناطيسية، وتولد هذه الطريقة أطوال موجية أكبر من تلك التي تنشأ من أجهزة صغيرة مثل هذه الأجهزة الجديدة. بدلاً من ذلك، تكون أطوال الموجات فوق الصوتية أصغر بكثير عند ترددات معينة لأن سرعة الصوت أبطأ بكثير من سرعة الضوء التي تتحرك بها جميع الموجات الكهرومغناطيسية. وبالتالي، قام فريق المهندسين في كولومبيا بدمج محول طاقة كهروضغطي قادر على العمل مثل «هوائي» للاتصالات اللاسلكية وتشغيل الموجات فوق الصوتية.

عند دمجه مع حساس درجة حرارة منخفض الطاقة لتحويل الشريحة إلى مسبار لقياس درجة الحرارة في الوقت الفعلي، يصبح لدى الجهاز القدرة على مراقبة درجة حرارة الجسم بالإضافة إلى الاختلافات الصغيرة في درجة الحرارة المرتبطة بالاستخدام العلاجي للموجات فوق الصوتية. أثبتت صحة الزرع على فئران حية في الدراسة، حيث استخدم فيها التحفيز العصبي بالموجات فوق الصوتية. تضمن ذلك زراعة الجهاز لما يصل إلى سبعة فئران مرة واحدة عن طريق الحقن العضلي باستخدام المحقنة.

يمكن أن تعمل الرقاقة القابلة للحقن كنظام إنذار مبكر ضد تفشي الأمراض في المستقبل

يمكن أيضًا زرع هذه الرقائق الصغيرة في جسم الإنسان، ثم توصيل المعلومات والبيانات المقاسة لاسلكيًا من خلال الموجات فوق الصوتية. نظرًا لأن الجهاز الموجود يمكنه فقط قياس درجة حرارة الجسم، ولكن يمكنه لاحقاً مراقبة وظائف الجهاز التنفسي ومستويات الجلوكوز وضغط الدم. قال كين شيبارد، رئيس الدراسة في كولومبيا، في تقرير من نيو أطلس: «أردنا أن نرى إلى أي مدى يمكننا رفع الحدود بشأن مدى صغر حجم الرقاقة العاملة التي يمكن أن نصنعها، إنها فكرة جديدة حول صناعة «الرقاقة كنظام» فهذه الشريحة بمفردها، بدون أي شيء آخر ، نظام إلكتروني يعمل بكامل طاقته».

وأضاف شيبارد: «يجب أن يكون هذا الاختراع ثوريًا لتطوير أجهزة طبية لاسلكية صغيرة قابلة للزرع يمكنها استشعار أشياء مختلفة، واستخدامها في التطبيقات السريرية، والموافقة عليها في النهاية للاستخدام البشري». ليس من الصعب رؤية الفوائد الفورية للحقن الجماعية للأجهزة الحميدة القادرة على مراقبة درجة حرارتك في عالم ما بعد فيروس كورونا. يمكن أن يكون شيء من هذا القبيل نظام إنذار مبكر للمسؤولين عن جائحة قادمة في يومٍ من الأيام. وعلى الرغم من أن شريحة الكمبيوتر الصغيرة هذه لا تزال في مراحلها الأولى، إلا أنه يوجد الكثير ما يمكن توقعه من التكنولوجيا الطبية والاندفاع نحو علم التحكم الآلي في المستقبل.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

code

صحة

كيف تشكلت المحيطات وما مصدر كل هذا الماء على سطح الأرض؟

مساحة المحيطات على الأرض أكبر من مساحة اليابسة بالطبع وهناك أيضًا الكثير من المياه المحبوسة على شكل جليد في القطبين الشمالي والجنوبي. ما مصدر كل هذه المياه؟ سؤال رائع أليس كذلك! ظل العلماء يطرحون هذا السؤال لفترة طويلة وما زلنا غير متأكدين تمامًا في الواقع ولكن قد يكون أصل الماء من مصدرين مختلفين. لنبدأ أولًا…

Published

on

By

كيف-تشكلت-المحيطات-وما-مصدر-كل-هذا-الماء-على-سطح-الأرض؟

مساحة المحيطات على الأرض أكبر من مساحة اليابسة بالطبع وهناك أيضًا الكثير من المياه المحبوسة على شكل جليد في القطبين الشمالي والجنوبي. ما مصدر كل هذه المياه؟ سؤال رائع أليس كذلك! ظل العلماء يطرحون هذا السؤال لفترة طويلة وما زلنا غير متأكدين تمامًا في الواقع ولكن قد يكون أصل الماء من مصدرين مختلفين.

لنبدأ أولًا بكيفية تشكل الأرض والكواكب الأخرى

بدايةً كانت هناك سحابة ضخمة من الغبار والصخور في الكون تقلصت هذه السحابة بعد ذلك بسبب الجاذبية مكونة الشمس والكواكب تدريجيًا.

كان التراب والصخر الأصلي يتكون من معادن تحتوي على الماء بداخلها كما كانت الأرض شديدة الحرارة في أثناء تشكلها إضافةً لوجود الكثير من البراكين في جوفها مما أدى الى انصهارها. شكّل الماء الكامن في الصخور بخارًا وانبثق من البراكين على شكل غيوم عملاقة سرعان مابردت وأمطرت ماءً بعد ذلك. وتعتبر هذه الظاهرة أول مصدر لجزء من الماء الذي نعرفه حاليًا.

احتوت السحابة الأصلية المكونة من الغبار والصخور الكثير من القطع الصخرية المتشكلة من الجليد تمامًا ككرات الثلج العملاقة ولا تزال الكثير من هذه القطع تدور حول الشمس وتسمى المذنبات، وقد وجد المليارات منها عندما كانت الكواكب تتشكل كما أن عدد كبير منها على تحطم وذاب عند اصطدامه بالأرض محررًا المياه التي كانت بداخله وهذا هو المصدر الثاني لبقية المياه.

السؤال المطروح هو كيف تشكل الماء في الكون في المقام الأول؟ سؤال مهم جدًا ولكن سنجيب عنه في مناسبة أخرى أما الإجابة المختصرة هي: يتكون الماء من ذرات الهيدروجين والأكسجين والذرات هي اللبنات الأساسية الصغيرة للكون (بما في ذلك أنت وأنا).

تشكلت ذرات الهيدروجين في الماء في الانفجار العظيم الذي يعتبر نشأة الكون ثم تشكلت ذرات الأكسجين بعد ذلك في النجوم ومن ثم اجتمعت الذرتان (الهيدروجين والأكسجين) وتشكل الماء نتيجة لذلك.

إن هذا الماء على سطح الأرض قديم وثمين فلنعتني به.

Continue Reading

صحة

وفاة امرأة في الولايات المتحدة الأمريكية بعد إصابتها ببكتيريا مقاومة ل26 مضادًا حيويًا!

في العام الماضي، لم يتمكن الأطباء في الولايات المتحدة الأمريكية من علاج مريضة مصابة بسلالة بكتيرية كانت مقاومة ل26 نوعًا مختلفًا من المضادات الحيوية. بعد إخضاع البكتيريا لفحوصات متعددة، وجد الأطباء أنها مقاومة لجميع الأدوية المضادة للميكروبات المتوفرة، ولسوء الحظ توفيت المريضة البالغة من العمر 70 عامًا جراء العدوى. ذكر تقرير مفصل -صدر حديثًا عن…

Published

on

By

وفاة-امرأة-في-الولايات-المتحدة-الأمريكية-بعد-إصابتها-ببكتيريا-مقاومة-ل26-مضادًا-حيويًا!

في العام الماضي، لم يتمكن الأطباء في الولايات المتحدة الأمريكية من علاج مريضة مصابة بسلالة بكتيرية كانت مقاومة ل26 نوعًا مختلفًا من المضادات الحيوية. بعد إخضاع البكتيريا لفحوصات متعددة، وجد الأطباء أنها مقاومة لجميع الأدوية المضادة للميكروبات المتوفرة، ولسوء الحظ توفيت المريضة البالغة من العمر 70 عامًا جراء العدوى.

ذكر تقرير مفصل -صدر حديثًا عن مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها- سلط الضوء على الخطر الأكبر الذي يتهدد الصحة العامة العالمية جراء ظهور بكتيريا شديدة المقاومة: أدخلت المرأة الواردة في التقرير في البداية إلى مستشفى في رينو بولاية نيفادا، بعد عودتها من رحلة طويلة إلى الهند، وكانت مصابة بتورم ملوث في وركها الأيمن.

بعد أن أجرى الأطباء الفحوصات، اكتشفوا أنها مصابة بنوع من البكتيريا المعوية المقاومة للكاربابينيم Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae والمعروفة باسم كليبسيلا نيمونيا Klepsiella pneumonia. تعيش هذه البكتيريا في القناة الهضمية دون التسبب بأي مشاكل في العادة، وتعتبر انتهازية في طريقة العدوى. ويبدو في حالة المرأة الواردة في التقرير الأخير، أن العدوى دخلت الى العظم وانتشرت في الورك بعد إصابة المرأة بكسر في عظم الفخذ في الهند.

بحلول الوقت الذي وصلت فيه إلى المستشفى في رينو، انتشرت العدوى مسببة التهابات في جميع أنحاء جسدها، لأن جهازها المناعي حاول التصدي للسلالة الفتاكة. لكن بعد مجموعة من الاختبارات، وجِدَ أنها مقاومة لجميع المضادات الحيوية المتاحة حاليًا للاستخدام في الولايات المتحدة الأمريكية. في نهاية المطاف استسلمت المريضة لصدمة إنتانية (تعفن الدم) وتوفيت.

من غير المرجح أن المرأة أصيبت بالبكتيريا شديدة المقاومة في الولايات المتحدة الأمريكية، قياسًا بالوقت الذي قضته في الهند، والفترة التي قضتها هناك في المستشفى في العامين الماضيين. يشير مؤلفو التقرير إلى أنها ربما التقطت العدوى في الخارج. فقد أصبحت «الجراثيم الخارقة» شائعة بشكل متزايد في الهند، ومع سهولة السفر النسبية، تزايد خطر انتشار البكتيريا أيضًا.

يوصي التقرير أن يولي الممارسون الطبيون مزيدًا من الاهتمام بالمكان الذي قد يكون المرضى عولجوا فيه سابقًا، وإجراء الاختبارات وفقًا لذلك. يجدر الإشارة إلى أن هذه ليست الحالة الأولى للبكتيريا عالية المقاومة التي عثر عليها في الولايات المتحدة الأمريكية، لكنها تبقى نادرة الحدوث.

علاوة على ذلك، تلاشى اكتشاف المضادات الحيوية الجديدة على مدى العقود القليلة الماضية مع زيادة عدد السلالات المقاومة، مما دفع الكثيرين للتنبؤ أننا ندخل عصر ما بعد المضادات الحيوية.

Continue Reading

صحة

مفارقة الأسى

يشعرنا الفقدان بعزلة خانقة في غالب الأحيان، لكن السعي للتواصل مع الآخرين وتلقي الدعم من شأنه أن يساعدنا في شق طريقنا للأمام من جديد. عندما نأسى لفقد أحدهم فإننا نعيش مفارقة من نوع ما. إن الفقدان تجربة حتمية لا مفر منها فأغلب الناس -وعلى وجه الخصوص أغلب البالغين- قد فُجِعوا بفقدان شخصٍ يحبونه. مع ذلك…

Published

on

By

مفارقة-الأسى

يشعرنا الفقدان بعزلة خانقة في غالب الأحيان، لكن السعي للتواصل مع الآخرين وتلقي الدعم من شأنه أن يساعدنا في شق طريقنا للأمام من جديد.

عندما نأسى لفقد أحدهم فإننا نعيش مفارقة من نوع ما. إن الفقدان تجربة حتمية لا مفر منها فأغلب الناس -وعلى وجه الخصوص أغلب البالغين- قد فُجِعوا بفقدان شخصٍ يحبونه. مع ذلك تبقى تجربة الفقدان قادرة على خلقِ عزلةٍ تامة تجعل العالم حولنا زنزانة بلا نوافذ.

السطور التي كتبتها لوري عن الموت كانت موجهة بشكل خاص لحبيسي تلك الزنزانة ولأولئك الذين ينتظرون خارجها لأجل المساعدة. دائمًا ما يسألها الناس: كيف نتخلص من كل هذا الألم؟ وفي أجوبتها، تدفعهم لوري بعيدًا عن هذا السؤال!

ليس التشافي خلاصًا من الألمِ، إنما تحويله إلى مقدسٍ منا وفينا إلى الابد. أو كما تكتب لوري: يستشيرني المراجعون في أغلب الأحيان عما إذا كان بالإمكان أن أساعدهم لوضع حدٍ لمآسيهم، لكن لطالما شعرت أن ذلك الحد ليس سوى وهمٍ محض!

على أي حال، كيف يمكن وضع حد أو نهاية للفقدان أو للحب؟ هل نحن حقًا راغبون بالعثور على تلك النهاية أو وضع ذلك الحد؟ وإن لم يكن وضع حد فاصل لألم الفقدان أمرًا ممكنًا، فما هو الأمل؟

تستعين لوري بعمل وليام وردن الذي يتمحور حول (سيكولوجيا الفقدان) لتوضيح الأمر. يقول وردن: أحد التحديات التي تواجهنا عند الفقدان هي صناعة وضعٍ تصبح فيه حالة الفقدان جزءًا من عالمنا. أن نصبح قادرين على التعايش مع حقيقة فقدنا لأحدهم صانعين نسيجًا يصلنا به، باحثين في نفس الوقت عن طريقة للمضي قدمًا.

بالنسبة لكثيرٍ من الذين يخيم الحزن على حياتهم، تبدو هذه النصيحة كلامًا يتسم بالريبة، ويبدو المضي إلى الأمام خيارًا محجوبًا. لكن من خلال قراءة هذه السطور يتضح أمر مهم: الخطوة الأولى هي مغادرة تلك الزنزانة، كما تكتب لوري «أن تكون وحيدًا في مواجهة أسى الفقدان يعني أن تزيد الأمر سوءًا».

اخرج من تلك الزنزانة أو اسمح للآخرين بالوصول إليك. فالقيام بذلك، كما تكتب لوري، كان عاملًا مساعدًا لها في التعافي من حالة الفقدان التي عانتها.

لم تستطع معالجتها النفسية ولا النصيحة التي أسداها إليها والدها قبل أن يفارق الحياة «على مساعدتي للتخلص من الالم» على حد قولها، لكنهما كانا معي في خسارتي، كأنهما يقولان: «أنا أراكِ وأسمعك، أنا معك».

Continue Reading
error: Content is protected !!