إميلي فيلاسكو

 ترجمة: شيماء ميران

في أغلب الأحيان، حين يصاب الإنسان بجرح أو خدش أو حرق أو ما شابه ذلك، يعالج الجسم ويشفى من تلقاء نفسه، لكن ليس دائما، إذ يمكن أن يؤثر مرض السكري في عملية التشافي، فيخلق جروحا لا تلتئم بسرعة، وقد تُصاب بالعدوى وتتفاقم.

لا تؤدي الجروح المزمنة إلى إضعاف بنية الإنسان فقط، بل تستنزف أنظمة الرعاية الصحية، ففي أميركا على سبيل المثال، تمثل عبئا ماليا بقيمة خمسة وعشرين مليار دولار سنويا.

لذلك، تم تطوير نوع جديد من الضمادات الذكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في مختبر “وي جاو”، الاستاذ المساعد في الهندسة الطبية والباحث في معهد التراث للابحاث الطبية برفقة زميليه “رونالد” و”جوان ويلينز”، ما يجعل علاج الجروح أسهل وأكثر فاعلية وأقل تكلفة. 

يقول جاو إن “هناك أنواعا عديدة ومختلفة من الجروح المزمنة، مثل التقرحات الناتجة عن مرض السكري والتي تدوم فترة طويلة، وتسبب قلقا كبيرا للمريض. فصار هناك طلب على التكنولوجيا لكي تسهل عملية التعافي”.

الضمادات التقليدية التي تتكون من طبقات من مواد ماصة فقط، لا تشبه الضمادات الذكية المصنوعة من بوليمر مرن قابل للتمدد يحتوي الى الكترونيات وادوية مدمجة، إذ تقوم الالكترونيات بمراقبة الجزيئات مثل حمض البوليك واللاكتات، ومستوى الحموضة ودرجة حرارة الجرح، التي تشير إلى وجود التهاب أو عدوى بكتيرية.  تكون آلية عمل الضمادة بواحد من ثلاث طرق، أولها، يمكنها نقل البينات المجمعة من الجرح لاسلكيا إلى جهاز كومبيوتر أو جهاز لوحي أو هاتف ذكي قريب لتتم مراجعتها، أما من قبل المريض أو الطبيب المختص. والطريقة الثانية، تقوم بتوصيل مضاد حيوي أو دواء مخزون داخلها مباشرة إلى الجرح لعلاج الالتهاب أو العدوى. 

والثالثة، يمكنها تعريض الجرح إلى مجال كهربائي منخفض المستوى لتحفيز نمو الأنسجة، ما يسرع شفائه.أظهرت الضمادات الذكية قدرتها على توفير تحديثات آنية عن حالة الجروح والحالات الايضية لنماذج حيوانية تحت ظروف المختبر، إضافة إلى سرعة شفاء الجروح المزمنة المصابه بها، والتي تماثل تلك التي يُصاب بها الإنسان.

ويوضح “جاو” أن الابحاث المستقبلية بالتعاون مع كلية “كيك” للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا ستركز على تحسين عمل هذه الضمادات واختبارها على الإنسان، الذي قد تختلف احتياجاته العلاجية عن حيوانات المختبر. ويقول: لقد أظهرنا الدليل على هذا المفهوم في نماذج حيوانية صغيرة، ولكن مستقبلا نريد زيادة استقرار الضمادة، واختبارها على جروح مزمنة اكبر حجما، لأن مؤشرات الجروح والبيئة المكروية تختلف من موقع إلى آخر.

تصف ورقة البحث التي نُشرت في مجلة Science Advances الضمادة “أنه نظام الكتروني حيوي لاسلكي قابل للارتداء يراقب ويعالج الجروح المزمنة”. شارك فيه باحثون ما بعد الدكتوراه في الهندسة الطبية وهم “إحسان شيرزاي ساني” و”ويو سونغ”، طلاب دراسات عليا في الهندسة الطبية –ماجستير 2020”، و”كانران وانغ” و”جيهان مين-ماجستير 2019”، و”تشاوبينك تشو- ماجستير 2020”، و”سامويل أي. سولمون” و”جيوهان لي”. وطلاب كلية “كيك” للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا “جامينيلي إل بانكس” و”ديفيد جي. أرمسترونغ”.

لقد تم توفير التمويل للبحث من قبل المعهد الوطنية للصحة والمؤسسة الوطنية للعلوم ومكتب البحوث البحرية، اضافة الى معهد التراث للبحوث الطبية ومركز “دونا وبنجامين أم. روزين” للهندسة الحيوية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، ومبادرة “روتنبرغ” للابتكار في المعهد ومؤسسة زمالات سلون البحثية.

عن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا