تطوير روبوتات بجلود إلكترونية وعضلات صناعية “بشرية”
طور علماء في جامعة نورث كارولينا الأمريكية روبوتات لينة مجهزة بجلود إلكترونية وعضلات صناعية يمكنها استشعار محيطها وتكييف تحركاتها في الوقت الفعلي.
ويعد الابتكار، الذي قدمه العلماء في ورقة بحثية بعنوان “الروبوتات الحسية المستوحاة من الجلد للزراعات الإلكترونية” بإحداث ثورة في التشخيص والعلاج الطبي، وفقًا لما أورد موقع “Science Daily”.
وتقوم الروبوتات اللينة بدمج الجلود الإلكترونية.المصنوعة من مواد مثل الأسلاك الفضية النانوية والبوليمرات الموصلة. ضمن قاعدة مرنة لتقليد الوظائف الحسية المعقدة للجلد الطبيعي. وهو ما يمكّن الروبوتات من أداء حركات مثل الانحناء والتمدد والالتواء داخل البيئات البيولوجية.
وقال لين تشانغ، البروفيسور في قسم العلوم الفيزيائية التطبيقية في الجامعة: “تم تصميم الروبوتات اللينة لتلتصق بالأنسجة بلطف. مما يقلل من الإجهاد والأضرار المحتملة”، مبينًا أنها “مستوحاة من الأشكال الطبيعية مثل نجم البحر وقرون البذور. ويمكنها تحويل هياكلها لأداء مهام مختلفة بكفاءة”.
وبحسب الموقع، تتميز الروبوتات الحسية بمرونة استثنائية تجعلها قابلة للتكيف بشكل كبير للاستخدام الطبي. فيمكنها تغيير شكلها لتناسب الأعضاء المختلفة. مما يوفر قدرات محسنة للاستشعار والعلاج.
وأوضح الموقع أنه يمكن للروبوتات مراقبة الحالات الداخلية باستمرار مثل حجم المثانة. وضغط الدم وتقديم علاجات في الوقت الفعلي، مثل التحفيز الكهربائي.
وأشار إلى أنه يمكن أن يتم ابتلاع بعض الروبوتات لمراقبة وعلاج أمراض المعدة. مثل روبوت “Thera-Gripper”، القابل للهضم والمصمم للبقاء في المعدة. لمراقبة مستويات الحموضة وتقديم الأدوية على مدار فترة ممتدة، مما يحسن نتائج العلاج لأمراض الجهاز الهضمي.
ويمكن لـ”Thera-Gripper” أن يلتصق بلطف على القلب النابض لمراقبة النشاط الفيزيولوجي الكهربائي بشكل مستمر، وقياس الانقباضات القلبية. وتقديم التحفيز الكهربائي لتنظيم ضربات القلب.
وتحدث الموقع عن روبوت قابل للالتفاف حول المثانة. الذي يمكنه أن يقيس حجمها ويوفر التحفيز الكهربائي لعلاج فرط النشاط، وبالتالي تعزيز رعاية المرضى وفعالية العلاج.
وبين أنه يمكن لسوار روبوتي أن يلتف حول الأوعية الدموية. لقياس ضغط الدم بدقة في الوقت الفعلي، مما يوفر حلاً دقيقًا وغير جراحي للمراقبة. مرجحًا أن تُحدث تطورات الروبوتات ثورة في علاج الأمراض المزمنة وتحسن بشكل كبير نتائج المرضى.
النهج المبتكر لتصميم الروبوتات
وقال الباحث الرئيس في الورقة البحثية روبين باي: “إن هذا النهج المبتكر لتصميم الروبوتات لا يوسع نطاق الأجهزة الطبية فحسب. بل يسلط الضوء أيضًا على إمكانية التقدم المستقبلي في التفاعل التآزري بين الروبوتات اللينة القابلة للزرع والأنسجة البيولوجية”.
وأكد سعي العلماء “لتحقيق التوافق البيولوجي والاستقرار على المدى الطويل في البيئات الفسيولوجية الديناميكية”.
ويمهد عمل الباحثين الطريق لتطوير روبوتات قابلة للتكيف. وذات توافق حيوي يمكنها تحويل تشخيص الأمراض والعلاجات؛ مما يضع معيارًا جديدًا في تكنولوجيا الرعاية الصحية.
