باحثون في جامعة نيويورك أبوظبي يطورون كبسولة ضوئية لاسلكية تتحكم بأعصاب الأمعاء دون جراحة

أبوظبي – الوحدة:

طور فريق من الباحثين في جامعة نيويورك أبوظبي كبسولة تبعث أشعة ضوئية زرقاء لتستخدم هذه الأشعة في تحفيز أعصاب الأمعاء، موفرين بذلك طريقة لدراسة مشاكل الجهاز الهضمي والتمثيل الغذائي واحتمال معالجتها دون تدخل جراحي .

تسمّى التقنية الجديدة “كبسولات التحفيز الجيني الضوئي” (ICOPS) وقد طوّرها فريق من الباحثين بقيادة خليل رمادي، الأستاذ المساعد في الهندسة الحيوية في جامعة نيويورك أبوظبي وفي كلية تاندون للهندسة في جامعة نيويورك. وتعمل هذه الكبسولات على توصيل الضوء الأزرق إلى الجهاز الهضمي لتحفيز الخلايا العصبية، هذه الخلايا بطبيعتها ليست حساسة للضوء لذلك يتم تعديلها جينيا مسبقا لتصبح قابلة للاستثارة ضوئياً ويتم التحكم بها بدقة باستخدام الضوء الأزرق.

وقد نشرت دورية تقنيات المواد الحديثة هذا البحث الذي يستعرض قدرة التقنية الجديدة على استثارة وتثبيط الخلايا العصبية الموجودة بالجهاز الهضمي وذلك دون تدخل جراحي. وكما أشار الأستاذ خليل: “بالنظر إلى محاولاتنا لدراسة وظائف الأعصاب المعوية وتحديدها، فلا تتوفر أي أدوات جيدة، بل هي بدائية”.

عادة ما تعتمد الأساليب الحالية على تدخلات جراحية تزرع فيها الألياف الضوئية، أما التقنية الجديدة فتعتمد على تعديل بعض الخلايا العصبية في الأمعاء لتحفيز استجابة الخلايا للضوء الأزرق المنبعث من الكبسولة التي يبتلعها المريض. وكما شرح الأستاذ خليل: “نبدأ بتعديل قسم من الخلايا العصبية وجعلها حساسة للضوء الأزرق، ويمكن بعدها ابتلاع الكبسولة للتحكم في تلك الخلايا تحديداً”.

لا تحتوي الكبسولة على بطارية، إذ تعمل بنظام الطاقة اللاسلكية معتمدة على خاصية الحث المغناطيسي. وكما قال محمد الشريف، الباحث المشارك ما بعد الدكتوراه في جامعة نيويورك أبوظبي والمؤلف الرئيسي للدراسة: “تنفرد هذه الكبسولة بأنها صنعت بالكامل في المختبر بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، دون الحاجة إلى غرف تصنيع عالية النظافة والتكلفة. وتعمل الكبسولة بالطاقة اللاسلكية مما يعطي فرصة لتشغيلها في الفئران التي تبتلعها وهي تتحرك بكل حرية، وهذا يعطينا الفرصة لأجراء تجارب وفحوصات لم تكن ممكنة بالأدوات التقليدية المتاحة أو بالعمليات الجراحية”.

,إضافة إلى استخداماتها في الأبحاث، يمكن توظيف الكبسولة الجديدة في علاجات محتملة لاختلال حركية الأمعاء وأمراض الأيض واضطرابات الأكل وذلك من خلال التحكم الدقيق بالنشاط العصبي في مختلف مناطق الأمعاء، مع احتمال تضمن إصدارات جديدة من الكبسولة تتمتع بخاصية التحفيز الكهربائي المباشر والقدرة على توصيل الأدوية إلى أجزاء محددة.

ومع الأستاذ خليل والدكتور محمد، يضم فريق العمل روان بدر الدين وجانسايا مخامبيتوفا وهبة ناصر وراهول سينغ وكيونغوان أوه وريفاتي سوكيسان وميليس بواتيه من جامعة نيويورك أبوظبي، وسوميونغ ها من جامعة نيويورك أبوظبي وكلية تاندون في جامعة نيويورك، بدعم من منحة معهد أبحاث جامعة نيويورك أبوظبي لمركز تطوير الأجهزة الطبية.

أسست جامعة نيويورك أبوظبي أكثر من 90 مختبراً ومشروعاً للأساتذة، التي أنتجت مجتمعة أكثر من 9200 بحثاً ومقالاً أكاديمياً وكتاباً عالمياً. وقد وضعت مؤسسة تايمز للتعليم العالي جامعة نيويورك ضمن أفضل 35 جامعة في العالم، مما يضع جامعة نيويورك أبوظبي في المرتبة الأولى ضمن الجامعات المصنّفة عالمياً في دولة الإمارات العربية المتحدة ومنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.