وکاله آریا للأنباء - طوّر باحثون بطاریه ورقیه رقیقه قابله للابتلاع، یمکنها تشغیل أجهزه طبیه داخل الجسم لعده أیام قبل أن تتحلل تدریجیا.
وقد نجحت التجارب الأولیه للبطاریه لدى الخنازیر، ما یفتح المجال أمام استخدامها مستقبلا فی أجهزه طبیه مؤقته تعمل داخل الجهاز الهضمی، من دون الحاجه إلى إجراء جراحه لإزاله البطاریه بعد انتهاء مهمتها.
وتواجه الأجهزه الطبیه القابله للابتلاع تحدیا یتمثل فی حجم البطاریات التقلیدیه، التی تشغل جزءا کبیرا من مساحه الجهاز، فضلا عن الحاجه إلى إحکام إغلاقها لمنع تسرب مکوناتها إلى الأنسجه.
وتتکون البطاریه الجدیده من طبقات رقیقه تشمل سبیکه المغنیسیوم کقطب سالب، وثلاثی أکسید المولیبدینوم والکربون المنشط کقطب موجب، إضافه إلى إلکترولیت قابل للتحلل الحیوی. واستخدم الباحثون ألیاف السلیلوز النانویه لإنتاج بنیه مسامیه تشبه الورق، فیما غطوا البطاریه بطبقه من شمع العسل لإبطاء تحللها داخل الوسط الحمضی للجهاز الهضمی.
وقال جیوفانی ترافیرسو، المشارک فی الدراسه من معهد ماساتشوستس للتکنولوجیا (MIT)، إن التصمیم الورقی یعزز متانه البطاریه ویسمح بتحکم أفضل فی معدل تحللها، فیما تؤدی طبقه الشمع دورا أساسیا فی تحدید مده تشغیلها.
وطوّر الفریق نموذجین من البطاریه: أنتج النموذج الأصغر جهدا یبلغ نحو 1.77 فولت، مع قدره على تخزین وتوفیر الطاقه بمعدل 2 مللی أمبیر-ساعه لکل سنتیمتر مربع، بینما بلغ جهد النموذج الأکبر نحو 1.84 فولت، بسعه قصوى وصلت إلى 3.5 مللی أمبیر-ساعه.
واختبر الباحثون البطاریتین داخل أجسام الخنازیر، حیث تمکنتا من تشغیل أجهزه طبیه لمده تصل إلى ثلاثه أیام، مع انخفاض الجهد تدریجیا نتیجه تحلل البطاریه.
وشغلت البطاریه الأصغر شریحه لاسلکیه بتقنیه تحدید الهویه بموجات الرادیو (RFID)، استخدمها الباحثون لرصد ابتلاع الخنازیر للدواء. أما البطاریه الأکبر، فشغلت کبسوله تقوم بتحفیز المعده کهربائیا، ما أدى إلى زیاده مستویات هرمون "الغریلین" المرتبط بالشعور بالجوع، من دون ظهور تلف واضح فی الأنسجه.
وقال جون روجرز، عالم المواد والرائد فی مجال الإلکترونیات الحیویه فی جامعه نورث وسترن، والذی لم یشارک فی الدراسه، إن قدره البطاریه على العمل بصوره مستقره أثناء مرورها عبر الجهاز الهضمی لحیوان کبیر تمثل نتیجه لافته.
وأظهرت التجارب تحلل البطاریه ومکوناتها القابله للتحلل الحیوی، لکن لوحه الدائره الإلکترونیه المستخدمه فی تجربه تحفیز المعده لم تتحلل، وأخرجتها الخنازیر بصوره طبیعیه.
ولا تزال التقنیه فی مرحله مبکره، إذ یعمل الباحثون على تحسین عملیه التصنیع والتحکم فی مده تشغیل البطاریه وجعل تحللها أکثر قابلیه للتوقع. کما یخطط الفریق لإجراء اختبارات أطول فی ظروف تحاکی الجهاز الهضمی البشری، تمهیدا لاحتمال بدء تجربه سریریه أولیه لنظام RFID خلال نحو عامین.
المصدر: لایف ساینس