أجهزة روبوتية تقضي على عدوى القلب في دقائق

استخدام روبوتين مغناطيسيين متزامنين لحقن المضاد الحيوي مباشرةً يُلغي الحاجة إلى جراحات عالية المخاطر وعلاجات طويلة الأمد.

طور باحثون في جامعة جونز هوبكنز روبوتات مغناطيسية مصغرة يمكنها توصيل الأدوية مباشرة إلى موقع الإصابة في القلب. وإذا نجحت هذه التقنية في التجارب المستقبلية، فقد تقلل من وقت علاج بعض التهابات القلب من أربعة إلى ستة أسابيع إلى يوم واحد أو أقل. عادةً ما يتطلب علاج التهابات القلب الخطيرة بالمضادات الحيوية عدة أسابيع من الحقن الوريدي. ومع ذلك، قد لا يصل الدواء إلى الأنسجة المصابة بشكل جيد بما فيه الكفاية، مما يجبر الأطباء على زيادة جرعة المضادات الحيوية أو إجراء جراحة قلب محفوفة بالمخاطر.

ولحل هذه المشكلة، قام الباحثون بتصميم روبوتين مغناطيسيين صغيرين، يبلغ حجم كل منهما تقريبًا حجم حبة الأرز. تعمل هذه الروبوتات معًا لإيصال الدواء إلى النقطة المطلوبة وتوفير إمكانية إعطاء المضادات الحيوية المستهدفة. روبوتان لتوصيل الدواء بدقة. يتكون هذا النظام من جزأين. يتصل الروبوت أولاً بأنسجة القلب في موقع الإصابة ويعمل كمحطة إرساء. يحمل الروبوت الثاني الدواء وبعد ربطه مغناطيسيًا بالجزء الأول، يقوم بإطلاق المضاد الحيوي تدريجيًا في مكان الإصابة. يتم توجيه الروبوتات باستخدام المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية؛ ولذلك، فهي لا تحتاج إلى بطارية أو محرك داخلي للتحرك. كما أن إمكانية تغيير الروبوت الحامل للدواء دون تحريك الروبوت المرتبط بالأنسجة يمكن أن تسهل حقن الجرعات التالية من الدواء.

تقليل وقت العلاج من بضعة أسابيع إلى بضع ساعات

اختبر الباحثون هذه التقنية على نماذج قلب محاكاة وأنسجة قلب خنزير حقيقية. وفي هذه الاختبارات، تمكنت الروبوتات من التحرك وحتى التنقل عكس محاكاة تدفق الدم. وإذا عملت التكنولوجيا كما هو متوقع، فإن العملية التي تتطلب الآن أربعة إلى ستة أسابيع من العلاج بالمضادات الحيوية عن طريق الوريد، كما يقولون، يمكن إجراؤها في غضون دقائق إلى حوالي ساعة في المستقبل. ومع ذلك، فإن هذا الجدول الزمني حاليًا هو تقدير بحثي ولم يتم إثبات فعاليته في علاج المرضى من البشر.

التطبيقات الممكنة خارج نطاق أمراض القلب

ويعتقد المطورون أن هذه التكنولوجيا يمكن استخدامها في المستقبل للتوصيل المستهدف للأدوية إلى المناطق الصعبة في الجسم، بما في ذلك انتشار بعض أنواع السرطان. قد يساعد تركيز الدواء على الموقع المرغوب في زيادة دقة العلاج. والخطوة التالية للباحثين هي اختبار الروبوتات على نماذج تعيد إنتاج تقلصات العضلات والحركات الشبيهة بنبضات القلب بشكل أكثر واقعية. قبل الاستخدام السريري، ينبغي التحقق من سلامة وفعالية هذه التكنولوجيا في المراحل التجريبية القادمة.