العلماء يصممون نماذج أولية من العين الالكترونية باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد !

0

العلماء يصممون نماذج أولية من العين الالكترونية باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد !


إن أعظمّ أنواعِ التطور الهندسي والعلمي؛ هو ذلك التطور الذي يوفر حلولّاً لمشاكل طبية تؤمِن للمريض طرقًا للحياة أسهل من تلك التي منعها عنه إعياؤه جالسًا منتظرًا العلاج.

وفي خطوة جديدة في محاولة لإعادة البصر لِكُل ضرير؛ خرج فريقٌ من الباحثين بجامعة مينيسوتا (Minnesota) بالولايات المتحدة الأمريكية بمُجَسَّم أولي ثلاثي الأبعاد لحساسات الضوء على شكل نصف كروي يشبه العين البشرية.

كانت المعضلة الأولى بالنسبة للفريق هي طباعة دوائر إلكترونية على نصف كرة من الزجاج، وقد أعدوا خصيصاً لهذه المهمة طابعة ثلاثية الأبعاد تحتوي على حبرٍ من الفضة يتم تجفيفه، وبعدها يتم وضعُ دائرة الكترونية مسؤولة عن تحويل الضوء لشحنات كهربائية عن طريقة مادة موصلة جزئياً للتيار.

وقال مايكل ماك ألبين، المؤلف المشارك في الدراسة وبروفيسور الهندسة الميكانيكية بجامعة مينيسوتا:
"عادة ما يُنظر إلى العيون الإلكترونية كخيال علمي، ولكننا الآن أقرب من أي وقت مضى، باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد متعددة المواد".

أحد أهم إنجازات هذا البحث هو الوصول لكفاءة تصل لـِ 25% في تحويل الضوء لتيار كهربي، إلا أن البحث لن يقف عند هذا الحد فلا زال الطريق طويلًا أمامه للوصول إلى النموذج النهائي، والخطوة القادمة هي تصنيع نماذج مع مزيد من حساسات الضوء لزيادة كفاءة العين الصناعية الالكترونية؛ بالإضافة إلى جعل نماذج العين مرنة أكثر، لِيُمكن زراعتها مكان العين الحقيقية للإنسان.

يذكر أن هذه ليست المرة الأولى التي يسعى فيها العلماء لاستخدام التقنية في مجال طب العيون؛ إذ سبق ذلك عدة ابتكارات منها عدسة رؤية الكترونية لتحسين النظر وزيادة حدة البصر !

تدقيق: فراس كالو

تدقيق لغوي: محمد طحان


المصدر
sciencedaily.com

هل للأدمغة البشرية بصمات مختلفة ؟

0

هل للأدمغةِ البشريَّةِ بصماتٌ مختلفة؟


أظهرَتْ دراسةٌ أجريت في جامعة "زوريخ" أنَّ لأدمغتنا بصماتٍ تماماً كبصماتِ الأصابع. يمتلكُ كلُّ دماغٍ تشريحاً خاصاً به، إذ لن نجدَ شخصين يحملان تشريح (أو تخطيط) الدماغ نفسه، و هذا التفرُّد ناتجٌ عن تضافرِ العواملِ الجينية والتجارب الحياتيَّة للفرد.

وكما أسهمَتْ معرفةُ أنَّ للأصابعِ بصماتٍ خاصةً لا تتطابقُ بين شخصين في المجال الجنائيِّ بالتعرفِ على الأشخاص من بصماتهم، وفي خدمات الهواتف الذكية، فهل من الممكن أَنْ نميَّزَ بين الأشخاصِ عن طريقِ شكل أدمغتهم التشريحي؟
سؤال طرحه البروفيسور لوتز جينك (lutz Jänke)، وهو أستاذ علم النفس العصبي من جامعة زوريخ، ولقد عمل مع فريقه على إثباته.

التجارب تترك تأثيراً على الدماغ !

لوحظَ أنَّ الموسيقيين المحترفين ولاعبي الشطرنج مثلاً؛ يمتلكون خصائصَ في مناطقَ معينةٍ من أدمغتهم، تلك التي يستعملونها أكثرَ من غيرها لممارسة براعاتهم.
لكن حتى الأحداث الوجيزة زمنياً تستطيع تركَ أثرٍ في تشريح الدماغ، كمثالٍ على ذلك؛ فإن تثبيت الذراعِ اليمنى في وضعٍ ثابتٍ لمدةِ أسبوعين أحدثَ تقلصاً في ثخانةِ قشرةِ الدِّماغ المسؤولةِ عن تحريك هذهِ الذراع و التحكم بها.

لذا استنتجَ البروفيسور جينك أنَّ هذه التجاربَ المختلفةَ التي يتعرضُ لها الشخصُ على مدى سنواتٍ، تساهم مع العوامل الجينية في تطوير تشريحٍ دماغيٍ منفردٍ و خاصٍّ بصاحبهِ، أو ما يمكن تسميته ببصمة دماغية.

تجربة الرَّنين المغناطيسي على أدمغة المشاركين ونتائجها

ولمزيدِ التأكُّد من نظريتهم، قامَ الفريقُ بإجراءِ أبحاثٍ على 200 مسنٍّ بصحةٍ جيدةٍ باستعمالِ الرنينِ المغناطيسي ثلاثَ مراتٍ على مدى سنتين. أعطتِ الأبحاث أكثرَ من 450 خاصيةٍ تشريحيةٍ للدماغ حتى العامة منها مثل الحجم و ثخانة القشرة و حجم المادتين الرمادية و البيضاء.... واستطاعوا تحديد خصائصَ تشريحيةٍ فرديَّةٍ غير متطابقةٍ لكل فرد من 191 من جملة المسنِّين الخاضعين للتجربة، بنسبة 90 ٪.

يؤكد البروفيسور جينك:
"بفضلِ دراستهم هذه، يمكننا إثبات امتلاك كلِّ إنسان تركيبةً تشريحيةً فرديةً لدماغهِ و خاصة به، فالمزيج بين العوامل الجينية و اللاجينية لا يؤثر فقط على وظائف الدماغ بل على تركيبته، والتطور الذي حدثَ مع التصوير المغناطيسي مكَّننا من التعرف على خصائصَ تشريحيةٍ مختلفةٍ للدماغ، ولم نكن قبل 30 عامٍ من الآن لنتوقعها؛ بل كان مِنَ المفترضِ أن الدِّماغَ لا يملك إلا خصائصَ فرديةٍ قليلةٍ لا تمكننا من تعرفِ الهوية الشخصية من خلال تشريحِ الدماغ".

أما بعد هذه الدراسات، فإنَّ استعمالَ بصماتِ الدماغِ للتعرف على الهويةِ في المجال الجنائيِّ مثلاً لا يزالُ شيئاً بعيدَ المنال، لكنَّه قد يصبحُ ممكناً في المستقبلِ.

تدقيق لغوي: محمد طحان


المصدر
sciencedaily.com

تقنية جديدة تكشف تاريخ الإصابات الفيروسية في جسمك بنقطةِ دمٍ واحدة !

0
تقنية جديدة تكشف تاريخ الإصابات الفيروسية في جسمك بنقطةِ دمٍ واحدة, فحص فيروسات الدم, فحص الدم, فيرسكان, فيروسات الدم

تقنية جديدة تكشف تاريخ الإصابات الفيروسية في جسمك بنقطةِ دمٍ واحدة !


توصل فريق من الباحثين من معهد هوارد هيوغز الطبي إلى تطوير تقنيةٍ جديدةٍ تمكن من الكشف عن كامل تاريخ الشخص من الإصابات الفيروسية، وذلك عبر تحليل قطرة دمٍ واحدة وفي آنٍ واحد !

وقد صرح ستيفن اليدج الباحث في معهد هوراد هيوغز والمشرف على تطوير هذه التقنية: "لقد توصلنا الى وسائل تشخيص يمكن أن تحدد كل أنواع الفيروسات التي أصيب بها الشخص في الماضي".

"فيرسكان" Virscan؛ هو بديلٌ لتقنيات الفحص التقليدية التي تمكنك من فحص وجود فيروس واحد فقط في كل تحليل دم، ويمكن لهذه التقنية أن تكشف عن الإصابة بأكثر من 200 نوعٍ من الفيروسات، كما أن كلفة فحص عينة الدم زهيدة وتُقدر بـِ 25 دولاراً.

وترتكز هذه التقنية على البحث عن المواد التي يفرزها جهاز المناعة لمواجهة كل نوع من أنواع الفيروسات، فعند إصابة الجسم بفيروس، يقوم بصنع أجسام مضادة لهذا الجسم الدخيل؛ تتعرف على الفيروس عن طريق جزيئات بروتينية موجودة على سطحه فتعلق به و تقوم بمهاجمته و قد يبقى تكوين هذه الأجسام المضادة في الجسم لسنوات بل ولعقود.

لأجل ذلك قام الفريق بصنع 93 ألف جزء صغير من الحمض النووي لبروتينات فيروسية مختلفة، و زرعها في العينات لتتعرف عليها الأجسام المضادة و تعلق بها، وهذا يمكّن الباحثين من التعرف على كل الفيروسات التي تتواجد أو سبق لها التواجد في الماضي في جسم الشخص المسحوب منه نقطة الدم تلك.


يذكر أن هذه التقنية قد جُرِبَّت على 569 شخصٍ من الولايات المتحدة، وجنوب إفريقيا، والبيرو و تايلاندا، كما جربت على مصابين بفيروس نقص المناعة المكتسب 'الإيدز' و التهاب الكبد الفيروسي سي. وقد تم فحص أكثر من 100 تفاعل محتمل بين الأجسام المضادة و الأنزيمات الفيروسية التي استخلصوا منها –بتقارب كبير رغم اختلاف المناطق التي تم فحصها-. في المعدل؛ يحمل الشخص الواحد أجساماً مضادةً لعشرة فيروسات مختلفة، و يزيد العدد حسب بلوغ الشخص مثلاً فهو معرض أكثر من الطفل و حسب صحته. فمريض الايدز أكثر عرضة للإصابة من غيره كما أن قاطني الولايات المتحدة كانوا أقل عرضة للإصابات الفيروسية من البلدان الثلاث الأخرى.

و يذكر الفريق أن التقنية لا تزال قيد التطوير، و قد تفتح آفاقاً جديدةً في مجال التلقيح، كما أنها قد لا تهم فقط الإصابات الفيروسية، بل قد تمتد لتشمل بعض أمراض المناعة الذاتية المرتبطة بالسرطان أو أية عوامل أخرى مسببة للأمراض المختلفة.

المصدر
hhmi.org

تدقيق لغوي: محمد طحان

يد اصطناعية قادرة على الحركة والإحساس أيضاً !

0

يد اصطناعية قادرة على الحركة والإحساس أيضاً !


نجح العلماء في وكالة داربا؛ في جعلِ شخص مشلول يُحرِك يداً اصطناعية مُطورة؛ بالإضافة إلى استعادته الإحساس عن طريقها أيضاً!

فوفقاً للباحثين في وكالة مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة المعروفة اختصاراً باسم داربا (DARPA)؛ فإن رجلاً بالغاً من العمر 28 سنة كان يعاني من إصابة في الحبل الشوكي أفقدته القدرة على الإحساس والحركة أيضاً؛ لأكثر من عقدٍ من الزمن؛ وقد صار الرجلُ قادراً على التحكم بالطرف أو اليد الاصطناعية عن طريق دماغه مع قدرته على الشعور بالأحاسيس الجسدية والفيزيائية أيضاً؛ كالحرارة والبرودة والضغط.

الباحثون في داربا قاموا بوصل الأقطاب الكهربائية إلى القشرة الحسية عند الرجل، وهي الجزء المسؤول في الدماغ عن التعرف على الإحساسات وترجمتها؛ كما تم وصل الأقطاب الكهربائية إلى القشرة الحركية في الدماغ أيضاً، وهي المنطقة التي توجه تحركات الجسم؛ ثم وُصِلت جميع الأقطاب مع اليد الاصطناعية أو الآلية؛ التي تم تطويرها من قبل مختبرات جامعة جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية (APL).

اليد الآلية الجديدة المطورة تتحرك استجابةً لتفكير الشخص المشلول المُرَّكبَة له، وذلك عن طريق وصلات عصبية خاصة، ولأنها مرتبطة أيضاً بالقشرة الحسية من خلال الأقطاب؛ فإنها تمنح المريض القدرة على اللمس والإحساس بمحيطه الفيزيائي أيضاً.

ويُعد هذا البحث جزءً من برنامج "الأطراف الاصطناعية الثورية" الذي يتم تطويره في داربا، والذي يهدف إلى تطوير أطراف اصطناعية قادرة على الحركة والإحساس اللمسي أيضاً.

جوستن سانشيز (Justin Sanchez) مدير برنامج داربا؛ قال:
"الأطراف الاصطناعية المُوجهة عن طريق التفكير تُظهِر نتائج واعدة، وإمكانيةً لاستعادةِ الوظائف بشكلٍ شبه طبيعي عن طريق الاستعانة بالتقانة الحيوية".

هذه التقنية في حال نجاحها وتطويرها لتصبح عمليةً وأكثر دقة؛ فإنها قد تكون أملاً واعداً للأشخاص المصابين في الحروب أو الحوادث أو الكوارث على استعادة حياتهم بشكل طبيعي وقد تُخفِفُ من معاناتهم بسبب فقدِ أطرافهم.

المصدر:
livescience.com

العلماء يبتكرون دماغاً صناعياً يعالج الشلل !

0

العلماء يبتكرون دماغاً صناعياً يعالج الشلل !


ابتكرَ فريقُ عملٍ مشتركٍ من الباحثينَ من سويسرا وألمانيا دماغاً صناعيَّاً يمكن بواسطتهِ التغلُّب على حالاتِ شللِ الأطرافِ السفلية الناتجة عن إصاباتِ الحبل الشوكي.

وظيفةُ الدماغِ الصناعيِّ هي تسجيل المعلومات الخاصة بالحركة من مركزها في منطقة القشرة المخية عند نشأتها كإشاراتٍ كهربائيةٍ يعقب بعد ذلك استحثاثٌ كهربائيٌّ للأعصاب الحركية في الحبل الشوكي؛ إذ تمثل بهذه المنظومة لأولِّ مرةٍ بديلاً عصبياً لاستعادة الحركة في الرئيسيات، وقد أجريت التجارب على اثنين من قرود "مكاك ريسوس" المصابين بالشلل، مما أعطاهم القدرة على المشي مرةً أخرى.

في الحالات الطبيعية، تتولد أثناء المشي إشاراتٌ كهربائيةٌ من منطقة القشرة المخية لتنتقل بعد ذلك إلى المنطقة القطنية في الحبل الشوكي، وعند وصولها يتم تفعيل الأعصابِ الحركية التي تعملُ على تنسيقِ الحركة بين العضلات المختلفة للأرجل والقدمين، لينتج عنه المشيَ بصورةٍ سليمةٍ. ولكنَّ بعضَ الإصابات التي تحدثُ للجزءِ العُلويًِ من الحبل الشوكي تفصلُ ارتباط المخِّ بالجزء السفلي منه، مما يعني عدم وصول أيَّةِ إشاراتٍ إلى هذا الجزء، وبالتالي فقدانُ القدرة على الحركة.

كانَ الهدفُ الأساسيُّ من هذا الابتكار هو استعادةُ الحركةِ الطبيعية للأرجل عن طريق استقبال الجزء السفلي من الحبل الشوكي للرسائلِ العصبية من المخ. لكن بالاعتماد على طرقٍ أخرى غير المعتادة التي أصبحت كالأسلاك المتقطعة.

تضمنت التجارب زراعةُ قطبٍ كهربائيٍّ صغير في المخ يعمل بمثابة محطةِ استقبالٍ للإشاراتِ الكهربائية التي تنشأ من القشرة المخية، ثم يقوم مستشعرٌ لاسلكيٌّ بإرسال هذه الإشارات إلى جهاز كمبيوتر لفكِّ شيفرة هذه الإشارات ثم إرسالها لاسلكياً مرةً أخرى إلى مُستحِثٍّ كهربائيٍّ مزروعٍ في المنطقة القطنية أسفل المنطقة المصابة؛ لتحفيز الأعصاب الشوكية حتى تستجيبَ العضلاتُ لها بالحركة.

وللتأكد من محاكاة هذه المنظومة لما يحدث في الواقع مع الحالات غير المصابة، قام الباحثون بزراعة وصلةٍ عصبيةٍ في أحدِ القرودِ السليمةِ ليروا ما إذا كانتِ الإشارات التي يرسلها الدماغ مطابقةً لتلك الإشارات المرسلة في حالة القرود المصابةِ أثناءَ المشي. وقاموا بالمقارنةِ مع قردين مصابين بإصاباتٍ في الحبل الشوكي تمنعهما من المشي بصورةٍ طبيعيةٍ ولكن بمساعدة الوصلة العصبية بدأ القردان بالمشي تلقائياً بصورةٍ مبشِّرةٍ.

يعتبر هذا نجاحاً أولياً هائلاً بالرغم من بعض التحديات التي تقابل تطبيق النظام على حالاتٍ خارج معامل التجارب، فعلى الرغم من أن الوصلةَ العصبية تعتمدُ على إشاراتٍ لاسلكيةٍ إلا أنها لازالت تحتاجُ إلى جهاز كمبيوتر لفك شيفرة الإشارات القادمة من المخ، والعقبةُ الأصعب من ذلك هي أن الإشاراتِ اللاسلكيةَ تعملُ في اتجاهٍ واحدٍ فقط أي أنها تسير في اتجاه العضلات من المخ وليس العكس، ومن البديهي تماماً أن المشيَ بصورةٍ طبيعيةٍ يعتمدُ على المعلومات التي تُرسلها الأقدام مرةً أخرى إلى المخ. هذه المعلومات مهمةٌ جداً في الحفاظ على التوازن والتنسيق بين سِعَةِ وسرعةِ الخطوات.

في حين أن هذا الاتصالَ اللاسلكيَّ بين المخ والحبل الشوكي لم يتم تجربته إلا على قرود المكاك حتى هذا الوقت، إلا أن فريقَ العمل يُعوٍلُ على هذه التكنولوجيا التي من الممكن أن تكون حلاً ناجعاً لمشاكل المصابين بشللِ الأطرافِ.

المصدر:
sciencealert.com

تدقيق لغوي: محمد طحان

تقنية قشور الأسنان الاصطناعية وسر ابتسامة هوليوود !

0

تقنية قشور الأسنان الاصطناعية وسر ابتسامة هوليوود !


لربما تساءلتم عن سر الابتسامة المميزة لممثلي هوليوود؛ لدرجة أننا بِتنا نسمع في الإعلانات (احصل على ابتسامة هوليوود أو هوليوود سمايل)، فما السر وراءها ياترى؟
في الحقيقة إن ابتسامة هوليود مصطنعة، ويقف وراءها سر طبي سني؛ يسمى بقشور الأسنان الاصطناعية، ورغم أن هناك عدة تقنيات طبية سنية تعطي نفس الفائدة إلا أن تقنية الفينير هي أشهرها، فما هي الفينير؟

الفينير (veneer)

هي عبارة عن قطعٍ رقيقة من الخزف - السيراميك؛ تُستعمل لإعادة بناء الشكل الطبيعي للأسنان؛ إضافةً لإعطائِها مزيداً من القوة، و الحماية، وبياض اللون؛ مقارنةً بطبقة مينا الأسنان.

وهي غالباً الحل الأمثل لمن يتطلع إلى تغيير شكل، أو حجم أو لون أسنانه الطبيعية أو من يشكو من اختلال طفيف في انتظام الأسنان وخاصة عند الابتسام.

وللحصول عليها فإن الخطوة الأولى تكون بزيارة عيادة طبيبِ أسنانٍ مختص والاستفسار حول قشر الأسنان، و إن كانت الحل الأفضل للمريض، أو يتم توجيهه إلى خياراتٍ أخرى.

فكثيرون يعتقدون أن هذه التقنية هي الأنسب دوماً في كل الحالات؛ كَونَ المشاهير والفنانين يلجؤون إليها، ويجهلون أن كل حالة تختلف عن الأخرى.

من المهم جداً في هذه المرحلة أن تشرح لطبيبك ما ترغب فيه من إصلاحات، وما تتوقعه من نتائج على المستوى الجمالي خاصة في حال وجود تشوهات في الأسنان.
وقد يقوم الطبيب بعملِ نموذجٍ أولي بعد دراسة حالة فمك وأسنانك؛ لِما سيكون عليه شكل ابتسامتك بعد التدخل بتقنية الفينير، والتقنيات الأخرى من أجل الاختيار السليم والمناسب لك.

كيف يتم تحضير قشرة الفينير؟

تتكون قشر الفينير من مجموعةِ طبقاتٍ رقيقةٍ جداً من السيراميك من شأنها تعويض طبقة المينا الطبيعية؛ يتم لصقها فوق سطح السن، ويستوجب ذلك تحضيراً مسبقاً للسن وذلك بإزاحة طبقةٍ رقيقةِ السُمك من المينا (غالباً أقل من مليمتر)، لإفساحِ المجالِ للقشرة الخزفية داخل الفم، ولاستعادةِ وظيفةِ السن وتكوين مظهر أكثر جمالية.
وهنا يبرز دور المادة اللاصقة التي ينبغي أن تكون قوية لتحقيق هذه الأهداف، وعادةً يتم استعمال مادة الريزين التي تجف بالإضاءة (Light-curing resin).

متى يتم استعمال قشور الأسنان؟

تعتبر قشور الأسنان خياراً مثالياً في الحالات التالية:
  • كسور في الأسنان
  • فراغات بين الأسنان
  • وجود عيوب في السن من ناحية اللون، الحجم أو المحيط الخارجي.
  • انحرافات بسيطة في مواضع الأسنان في الفم، أو اختلال بسيط في عضة الأسنان.

وهناك نوع من الفينير لا يستوجب تحضيراً مسبقاً للسن أو تحضيراً طفيفاً جداً من مميزاته أنه يتطلب وقتاً أقصر، ويريح المريض من بعض الآثار الجانبية التي يشعر بها إثر تحضير السن.

ميزات قشرة الفينير

  • لا يمكن تمييزها تقريباً عن الأسنان الطبيعية؛ لأنها تُصنع لكل مريض بصفة شخصية. 
  • لا تتلون القشرة بملونات القهوة والشاي، ولا حتى دخان السجائر فهي منيعة ضدها.
  • لا تستحق تحضيراً كبيراً للسن؛ خلافاً للتيجان التقليدية، وتحافظ على أسنانك سليمة تقريباً.
  • مثالية لمن يشكو تغييراً كبيراً في لون أسنانه لولم تفيده جلسات التبييض.
  • ينصح بها الأطباء كحل سريع للفراغات الصغيرة بين الأسنان أو لاِعوجاج الأسنان الطفيف.

سلبيات قشرة الفينير

  • تحتاج هذه التقنية غالباً إلى تحضير بسيط للسن لذلك لا يعود السن إلى حاله الأصلية في حال احتاج إلى خلع القشر.
  • تستغرق وقتاً للتحضير في المختبر؛ أسبوع على الأقل.
  • قد يشكو المريض من بعض الآثار المزعجة كالحساسية للبرد والحرارة لأيام قليلة.
  • للحفاظ عليها يجب الالتزام بنفس التعليمات مع الأسنان الطبيعية كعدم قضم الأظافر بها وعدم مضغ الثلج أو فتح أغطية الزجاجات بها.

كيف تتم صيانة قشرة الفينير؟

من السهل صيانة قشر الأسنان و المحافظة عليها مطولاً إن اتبعنا الخطوات التالية:
  • تماماً كأسنانك الطبيعية يجب أن تنظفها بالفرشاة وخيط الأسنان واستعمال معجون غير خادش لها يصفه لك طبيبك.
  • يتوجب عليك زيارة طبيبك بعد أسبوع من تركيبها للمتابعة، وتَفَقُد حالتها، ومدى مُلاءمتها للفم.
  • أيضاً القيام بزيارات دورية للعيادة ليتمكن الطبيب من تفقدها من الخدوش، وتلميعها بمادة خاصة. 
  • إن كنت من الذين يعانون من صرير الأسنان أثناء النوم سيصنع لك الطبيب جهازاً داخل فمك تضعه ليلاً للحول دون إيذاء القشر المركبة!

المصدر:
yoursmilebecomesyou.com

زرعات دماغية لاسلكية تُعيد الحركة لنسناسٍ مشلول !

0

زرعات دماغية لاسلكية تُعيد الحركة لنسناسٍ مشلول !


اعتُقِدَ يومًا أن الشّلل عبارة عن حالةِ عجزٍ دائمة، والّذي غالباً سببه انقطاع الإشارات  بين الدّماغ والحبل الشّوكي، والّتي تعذر إصلاحها، ولكن حدث في السّنوات القليلة الماضية فهمٌ أفضل للوصلات العصبيّة في الدّماغ مكّنَّ العلماء من تغيير مفهوم إمكانيّة علاج حالة الشلل الدائم، وأنّه في الواقع يمكن استعادة الحركة في المناطق المشلولة !

واليوم؛ تقدّم الباحثون خطوةً إلى الأمام من خلال جهازٍ لاسلكيٍّ جديد، وصغير جدًّا، تمّت زراعته في نسناسٍ مشلول؛ مكّنه من إستعادة التحكّم بأجزاءٍ من ساقيه أصيبت سابقًا بالشلل، ممكّنةً إياه من المشي مرّة أخرى!

ويمثّلُ هذا النّجاح خطوةً أخرى في طريق صناعة أجهزةٍ مماثلة من أجل البشر، ففي بعض حالات الشّلل تكون معظم -وليس كلّ- الخلايا العصبيّة الّتي تساعد العضلات على الحركة تكون تالفة، وهذا يمنع الدّماغ من القدرة على إرسال إشارات تخبر مجموعاتٍ عضليّةٍ معيّنة بالحركة، ولكن إذا وجد الجسم طريقة لتقويةَ خلايا عصبيّة سليمة، فإن الأخيرة تكون قادرة على إنجاز المهمّة الصعبة، بنفسها،واستعادة القدرة على الحركة.

في الدّراسة الجديدة الّتي نُشرت نتائجها هذا الأسبوع في مجلّة Nature، زرع الباحثون أجهزة لاسلكيّة صغيرة في أدمغة نسناسين مشلوليّ الأطراف الخلفيّة.

سجّل الجهاز إشارات كهربائيّة من القشرة الدّماغيّة المسؤولة عن الحركة، وأرسلها إلى حاسوب، وبعد ذلك، قام الحاسوب بترجمة تلك الإشارات إلى إشارة تستطيع تفسيرها أقطابٌ متّصلةٌ بمجموعة من الخلايا العصبيّة في النّخاع الشّوكي، وقد تمكنت القرود من تحريك سيقانها المشلولة.

وعلى عكس التّقنيات المشابهة الّتي تتطلّب أن يكون الشّخص مرتبطًا بأسلاك إلى جهاز حاسوب، فإن هذه التّقنية الجديدة لا سلكيّة تمامًا، وترتدي القرود فقط حقيبةَ ظهرٍ تستقبل وترسل إشاراتٍ من وإلى الدّماغ.

هذا النّجاح هو واحدٌ من عدّةِ إنجازات تحقّقت في السّنوات الماضية، حيث يواصل العلماء تحسين فهمهم لِكيف تُمكِّن الإشارات الكهربائيّة المرسلة من الدّماغ الأطراف من الحركة.

يقول عالم الأعصاب في جامعة نيوكاسل أندرو جاكسون:
"إنّها فريدة من نوعها، ليس فقط لأنّها تلغي الحاجة للأسلاك، بل لأن الجهاز الجديد هو تحفيز في حلقة مغلقة"، الّذي يفسّر إشارات المخّ في الوقت الفعليّ، عكس الأجهزة المستخدمة حاليًّا في حالات الشّلل لدى البشر، فإنّها عبارة عن حلقة مفتوحة (مقطوعة).

والّذي يعني أنّها تتطلّب تحفيزّاً متكررًا لإثارة أو إيقاظ الخلايا العصبيّة الناجية من الإصابة. هذا يقوّي تلك الخلايا العصبيّة مفردة، لكن نظام الحلقة المغلقة يقوّي اتّصال شبكة كاملة من الخلايا العصبيّة بين المخ والحبل الشوكي.

وفي حين أن هذه تجربة هدفها إثبات صحّة فكرة معيّنة، لكن العمل على إيجاد جهازٍ يربط بين الدماغ والحاسوب ومناسبٍ للبشر، لم يكتمل بعد.

نجح هذا النّظام في السماح بحركة عضلاتٍ أوسعُ نطاقًا، كتحريك الأقدام للمشي، ولكنّه سيكون أقلّ نجاحًا في حالات تحتاج حركة أكثر دقّة، مثل التغيير الطّفيف في اتّجاه طرف معيّن لتحقيق التوازن؛ كما تستمرّ الأبحاث؛ فإن العلماء بحاجة لفهم أفضل لكيفيّة عمل هذه الحركات الدّقيقة، وكيف يمكن ربطها بالجهاز اللاسلكيّ.

المصدر:
popsci.com

اليوم العالمي للتخدير !

0

اليوم العالمي للتخدير !


صادف يوم 16 أكتوبر/تشرين الأول؛ اليوم العالمي للتخدير؛ حيث ذكرى أولُ استخدامٍ ناجحٍ للإيثر كمُخدر؛ ويعد واحداً من أهم الأحداث في تاريخ الطب والبشرية؛ حدث هذا في عام 1846في مستشفى ماساتشوستس العام عندما قام بذلك طبيب الأسنان الأمريكي وليام توماس جريين مورتون (الظاهر في الصورة)، ومكّن هذا الإكتشاف الناس من إجراء العمليات الجراحية دون الشعور بالألم المصاحب لها.

المصدر:
pbs.org

مايكروسوفت قد تحل مشكلة السرطان خلال عشرة أعوامٍ فقط !

0

مايكروسوفت قد تحل مشكلة السرطان خلال عشرة أعوامٍ فقط !


نعم كما قرأت عزيزي القارئ؛ هذا ما تعدنا به شركة مايكروسوفت (Microsoft)؛ بأنها ستقوم بحل مشكلة السرطان خلال عشرةِ أعوامٍ فقط، وذلك عن طريق إعادة برمجة الخلايا المصابة !

وبهذه الطريقة قامت صحيفة التلجراف (telegraph) بِعنوَنةِ مقالها الذي وضعت فيه الكثير من الآمال الطموحة في عالم السرطان.

لم تكذب التلجراف، أو باقي الصحف التي تداولت الخبر، فقد تعهدت شركة مايكروسوفت فعلًا بتوفير حلٍ للسرطان، باِستخدام البرمجة وذلك عن طريق جهاز كومبيوتر سيقوم بفك شفرة الخلايا المصابة وإعادة برمجتها.

قامت مايكروسوفت بتوفير فريق كبير من المهندسين، والمبرمجين، وخبراء الأحياء، لمواجهة هذا المرض الخبيث، كما لو كان ثغرة في نظام الحاسوب.

كريس بيشوب

في لفتة صغيرة؛ قال كريس بيشوب (Chris Bishop)؛ مدير أبحاث مايكروسوفت في مختبرات كامبريدج؛ قال:
"بأن حل السرطان يكمن في اتحاد الرياضيات مع علوم الكومبيوتر، والأحياء، ولكننا قد نراهم متفرقين لكنهم يقتربون جدًا في الوقت الحالي".

لا زالت الأبحاث مستمرة؛ لتوفير حوسبة أو حاسوب حيوي (biological computation) من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA)، يمكنه التعايش داخل الخلايا للكشف عن أي سلوك غير منتظم.

وقال أندرو فيليبس (Andrew Philips)؛ الذي يقود فريق مايكروسوفت للحوسبة الحيوية:
"أعتقد أنه سوف يكون من الممكن من الناحية الفنية في غضون 5-10 سنوات وضع نظام الجزيئية الذكية التي تُمكِّن من الكشف عن المرض".

فهل نرى نتائج هذا البحث عما قريب؟ ربما!

المصادر:
telegraph.co.uk
independent.co.uk

تدقيق لغوي: محمد مرتجى

علاج عيوب و كسور العظام باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد !

0

علاج عيوب و كسور العظام باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد !


نعم العنوان كما قرأتم؛ فالأمر بات ممكناً وبشكلٍ أقرب للطبيعي، عادةً يكون الأمر مؤلماً و صعباً مع العمليات الجراحية حيث يأخذ الجراحون العظام من منطقة ما، ثم يستخدمونها في رأب الكسر، و لكن الآن تمكن العلماء باستخدام تقينة الطباعة ثلاثية الأبعاد من إنتاج نسيج عضوي للعظام؛ ليس فقط يجعلنا نستغني عن العملية السابقة ولكن يمكن للجسم أن يحوله إلي نسيج حقيقي أيضاً !

حيث تمت طباعة الأنسجة باستخدامِ حبرٍ خاصٍ مُكونٍ من مادة هيدروكسيباتيت (hydroxyapatite)؛ وهي أحد أملاح الكالسيوم الموجودة بشكلٍ طبيعيٍّ في العظام؛ بالإضافة للبوليمر الطبيعي (PLGA)؛ هذا البوليمر يعمل على تماسك جزيئات هيدروكسيباتيت معاً؛ وليس ذلك فحسب، بل يعطي النسيج أيضاً درجة عالية من المرونة !

التركيب المجهري للنسيج صُمِمَ لكي يُحاكي التركيب الطبيعي للنسيج العظمي، وذلك يسمح لخلايا الجسم وأوعيتِه الدموية بِملئِهِ تماماً كما النسيج الطبيعي !
ولأن النسيج مصنوع من مادة هيدروكسيباتيت فإنهُ يُمثِل بيئةً مثاليةً لإعادة تكون العظم، فتتحفز الخلايا لتبدأ عملية تشبيع النسيج بالمعادن، وفي النهاية هذا النسيج الصناعي سيتحول إلي عظم حقيقي حي !


يقول راميل شاه (Ramille N. Shah) الذي نشر البحث في مجلة (Science Translational Medicine):
"الخلايا تشعر بالهيدروكسيباتيت و تستجيب لنشاطه الحيوي؛ فعند وضع خلايا جذعية في هذا النسيج تبدأ في التمايز إلي خلايا عظام، و تبدأ في تنظيم تعبيرها عن الجينات الخاصه بخلايا العظم، و هذا في غياب أي ماده محفزة أخرى، إنه فقط تفاعل بين الخلايا و مادة النسيج"

هذا الإنجاز المذهل يتميز عن غيره من الدراسات خاصة في تطبيقاته مثل حالات الأطفال الذين يعانون من عمليات زراعة العظم المعتادة؛ فأجسامهم تنموا وهذا يعني أنهم في حاجه إلى تكرار عمليات الزرع الاعتيادية والمؤلمة أيضاً.

وهناك ميزة أخرى لهذه التقنية؛ فالأطباء يمكنهم أيضاً تحديد بالضبط ما يريدونه أن يكون بداخل النسيج؛ خاصةً الأدوية.

حتى الآن نجحت هذه التقنية عند استخدامها على الفئران و القرود، و لكن مع مزيدٍ من التجارب المكثفة؛ فإن هذه المادة يمكن أن تُستخدم في المستشفيات في غضون خمسة أعوام ٍ من الآن.

المصدر:
3printr.com
iflscience.com

ميكروسوفت تبتكر جهازاً يتنبأ بالأوبئة التي ينقلها البعوض قبل انتشارها !

0

ميكروسوفت تبتكر جهازاً يتنبأ بالأوبئة التي ينقلها البعوض قبل انتشارها !


الطبُ علمٌ عبقريٌّ لأنه يبحث لعلاج أكثر الكيانات تعقيدًا على سطح الأرض؛ الإنسان، ويتعامل مع الامراض، ويوفر لها الحلول منذُ أعوامٍ طِوال، ولكن في عصر التكنولوجيا فإنها دائمًا ما تلعب دوراً لمساعدةِ الطب.

مايكروسوفت تلك الشركة التي ارتبطت في أذهاننا بأجهزةِ الحاسوبِ والبرامجِ المتخصصة، جاءت لِتمهد الطريقَ للتنبؤ بالأمراضِ قبل انتشارها، وذلك عن طريقِ مشروعٍ جديدٍ اطلق عليه اسم (Project Premonitio).

إذ قامت شركة مايكروسوفت بتطوير مصيدةٍ للناموس أو البعوض للاستفادةِ من الدم الذي تحملهُ من البشرِ، لإيجاد عينةٍ عشوائيةٍ من أماكنَ مختلفةٍ وتحديد الفيروسات التي يحملها الناموس، وبالتالي التنبؤ بالمرض قبل انتشاره.

تعملُ تِلك المصائد بجهازِ تحكُمٍ صغيرٍ، يقوم بتحديد الناموس المطلوب اصطياده حسب حركةِ أجنحته دوناً عن أي نوع أخر من الحشرات، وبعد اصطيادها تقوم بتجميع بياناتٍ من تلك الحشرة مع تحديدِ درجةِ الحرارةِ والرطوبةِ والساعةِ التي تم فيها الاصطياد وإرسالها إلى قاعدةِ بياناتٍ واسعةٍ يتابعها علماء الحشرات.

المرض الذي تعمل عليه الآن الشركة هو "زيكا"، من خلال تحديد مكان تواجد "زيكا" قبل انتشاره في منطقةٍ ما، على أن يتم التوسع في التقنية للتنبؤِ بأيَّةِ أمراضٍ أخرى.

وتوفيراً للوقت والمال، تتجه شركة مايكروسوفت إلى توفير طائراتٍ بدون طيارٍ صغيرةٍ في الحجم لنقل تلك المصائدِ إلى أماكنَ يتوقع وجودَ الناموسِ فيها بكثافةٍ حاملةً العديد من الفيروسات للزيادةِ من قاعدةِ البياناتِ للعلماءِ.

المصادر
1- microsoft.com
2- euronews.com

تدقيق لغوي: محمد طحان

قريباً العلماء يشخصون مرض باركنسون عن طريق فحص العين فقط !

0

قريباً العلماء يشخصون مرض باركنسون عن طريق فحص العين فقط


بالرغم من أن مرض باركنسون (Parkinson) هو ثاني أكبر مرض عصبي انتشاراً إلا أن العلماء لازالوا في مراحل مبكرة من علاجه.

وعادةً يصعب كشف مرض باركنسون لعدمِ وجود فحوصاتٍ للتشخيص المبكر، لذا قد يكون من الصعبِ تحديد التشخيص الأولي، وخاصةً في المراحل المبكرة من المرض.
إلا أن الباحثين في دراسة جديدة يعتقدون أنهم صاروا قادرين ببساطة على تشخيص المرض بمجرد النظر إلى خلايا الشبكية؛ الأمر الذي لم يكن ممكناً من قبل!

خرج القائمون على هذه الدراسة التي نشرت في مجلة (Acta Neuropathologica Communications) المتخصصة؛ مقتنعين بأن هذه النتائج قد تكون حجر الأساس في حربهم ضد هذا المرض.

فهذا المرض يحدثُ كنتيجةٍ لموتِ الخلايا العصبية المسؤولة عن تكوين الدوبامين في منطقة تسمى المادة السوداء (substantia nigra)، والذين يعانون من هذا المرض في الغالب لا يعلمون إلا إذا بدأت أعراضه بالظهور؛ ويحدث ذلك عند موت حوالي سبعين بالمئة من هذه الخلايا، وفي الوقت الحالي لا يوجد أي طريقة لإكتشافه بشكل مبكر.


قام الباحثون بإصابة الفئران بهذا المرض عن طريق حقنهم بسم عصبي يسمى (rotenone) وذلك بشكل يومي، فحفز موت الخلايا عن طريق التسبب بقصور في وظائف الميتوكوندريا في الخلايا العصبية، ولأن شبكية العين تعتبر امتداداً للجهاز العصبي المركزي فإن الباحثين قرروا التحقق عن مدى تأثر خلايا الشبكية بهذه التجربة.

فبعد عشرين يوماً من التجربة كانوا قادرين على رؤيةِ مؤشراتِ مرضِ باركنسون حيث ماتت أعداد كبيرة من خلايا الشبكية بالرغم من أن الخلايا العصبية الموجودة في المادة السوداء لم تتأثر إلا بعد 60 يوماً من بدء التجربة.

و هنا اقترح الباحثون أن المعدلات المرتفعة من موتِ خلايا شبكية العين تُعتبرُ مؤشراً لمرضِ باركنسون وقد تساعد في تشخيص المرض قبل ظهور أعراضه.

وكما هو في جميع الأمراض فإن الاكتشاف المبكر للمرض يعتبر أمراً أساسياً في العلاج و لذلك فإن الباحثين قرروا تحديدَ ما إذا كان المرضُ سيتوقف في الفئران ذاتِ معدلاتٍ عاليةٍ من موتِ خلايا الشبكية أم لا.

فقاموا بحقن الفئران بمادةِ (rosiglitazone) التي تُحفِز من تكوين الميتوكوندريا، وأيضاً تُحفِز وظيفتها وتُقلِل الإلتهابات الحادثة.

ونتج عن هذا تقليلُ معدلاتِ موتِ خلايا شبكيةِ العينِ خلال 20 يوماً، وأيضاً تقليلُ مُعدلِ موتِ الخلايا في منطقة المادة السوداء بعد 60 يوماً !

بمعنى آخر فإن العلاج المبكر قادرٌ على درءِ خطرِ مرض باركنسون.

المصدر:
iflscience.com

مراجعة علمية: فراس كالو

عدسة رؤية إلكترونية ستجعل البصر خارقاً !

0

عدسة رؤية إلكترونية ستجعل البصر خارقاً !


بيونِك (Bionic) هي عدسة إلكترونية جديدة تجعل الرؤية أفضل بثلاث مرات بعد زراعتها وتعطي المريض قدرة فريدة على الإبصار بقية حياته !

تم إبتكار عدسة الرؤية هذه، بعد ثماني سنوات من البحث، وبعد جمع 3 ملايين دولار لتمويل الأبحاث وبراءات الاختراع والتجارب الدولية.

يتم زراعة العدسة بدل عدسة عين المريض، والإجراء بسيط وغير مؤلم، ويمكن القيام به في مكتب العيادات الخارجية ويأخذ ثماني دقائق فقط؛ بحسب الدكتور غارث ويب (Garth Webb) المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة (Ocumetics) التقنية صانعة عدسة الرؤية بيونِك (Bionic).

ويعتقد ويب أن العدسة الجديدة ستُحِدث ثورة في مجال العناية بالرؤية والبصر، يقول ويب :
"إذا كنت بالكاد تستطيع رؤية الساعة على بعد عشرة أقدام، فإنك عندما تحصل على عدسة بيونِك ستتمكن من رؤيتها على بعد ثلاثين قدماً".

العدسة ستكون متاحة للأشخاص الذين تزيد أعمارهم على 25 عاماً، لأنه السن الذي يكتمل فيه نمو العين بشكل كامل، ومن المتوقع أن تكون متاحة في الأسواق عام 2017، في حال سارت الأمور كما يجب...

ما رأيكم هل سنشهدها قريباً ؟ وهل ستنجح في القضاء على مشاكل الرؤية ؟

المصدر:
seeker.com
abs.mil.up.pt

قصة الجينات الخردة !

0

قصة الجينات الخردة !


في البداية؛ فإن الجينة (Gene) أو المورثة هي الوحدة الأساسية للوراثة، فضمن هذه المورثات يتم تشفير أو ترميز المعلومات اللازمة لتكوين أعضاء وصفات الإنسان والوظائف العضوية الحيوية له، وتتواجد الجينات عادةً ضمن المادة الوراثية المتمثلة بالدنا (DNA) أو مايعرف بالحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين، ويكون الدنا (DNA) على شكل سلسلتين من الجزيئات مرتبطتين ببعضهما بشكل لولب مزدوج.
و الجين قطعةٌ من إحدى سلسلتي الـ(DNA) ولها موضعٌ محدد على هذه السلسلة، وتسمى المادة الوراثية الكاملة للإنسان باسم الجينوم البشري أو (Human Genome).

بداية استخدام مصطلح الجينات الخردة أو (Junk Genes):

في عام 1970، كان الانطباع الأول لعلماء الأحياء والوراثة عن الجينات الوظيفية بأنها قطعٌ صغيرةٌ من الحمض النووي عائمةٌ في بحرٍ من الجينات عديمة القيمة، ما دفع وقتها العالِم فرانسيس كريك، الذي شارك في اكتشاف بنية الدنا، ليقول عنها: "أفضل قليلاً من الخردة"، ثم في عام 1976 صرح د. ريتشارد دوكنز قائلاً: "إن كمية الحمض النووي الموجودة هي أكثر بكثير مما تحتاجه الكائنات لبناء أجسامها....وأبسط تفسير لتلك الخردة هو اعتبارها متطفل...."

منذ ذلك الحين صارت عبارة "الدنا الخردة" أو "الجينات الخردة" رائجة في أوساط علم الوراثة، وفي عام 2000، عندما قدَّم العلماء مشروع الجينوم البشري أظهرت النتائج الأولية أن الغالبية العظمى من التسلسل الجيني ربما 97% ليس لديه وظيفة واضحة، و هذا ما ظنه العلماء خطأً، ما رسخ هذه الفكرة أكثر، لتنتشر في الكتب المطبوعة حديثاً وفي النقاشات العلمية الجديدة.

مكَّنتنَّا هذه البيانات من تخصيص وتحديد الوظائف الكيميائية-الحيوية لـِ 80٪ من الجينوم: nature

نهاية مصطلح الجينات الخردة:

لكن الحال تغير كلياً على يد فريق علمي في نهاية عام 2012، في مشروعٍ ضخمٍ لإعادة دراسة الجينوم البشري اسمه ENCODE، بقيادة العالِم إيوان بيرني Ewan Birney من معهد المعلوماتية الحيوية الأوروبي في كامبريدج، إنجلترا، فقد قاد إيرني فريقاً بحثياً مكوناً من أكثر من 400 عالِم لإعادة دراسة الجينوم البشري، في هذا المشروع الذي غير فهمنا كلياً لعالم الوراثة وما تخبأه هذه الجينات الخردة!

فرغم أن الدراسات السابقة كانت تقول بأن 3-15 في المئة من الجينوم له أهمية الوظيفية، والباقي خردة، كشف لنا مشروع ENCODE أن النسبة قد تصل إلى 80 في المئة من الجينوم !

تقول مجلة nature عن البيانات القادمة من هذا المشروع: مكَّنتنَّا هذه البيانات من تخصيص وتحديد الوظائف الكيميائية-الحيوية لـِ 80٪ من الجينوم.


أعتقد حقاً أن هذه العبارة لم نعد نحتاج لها تماماً في القاموس! : بيرني

لقد كشف هذا المشروع أن ماكان يوصف بجينات خردة؛ تحوي عناصر وراثية هامة للغاية، وأن لها دوراً وظيفياً بيوكيميائياً، فقد عُثِر على مجموعة مذهلة من العلامات والمفاتيح المخبأة ضمن الدنا الذي كان يعتقد سابقاً أنه خردة!

يقول بيرني:
"لقد كان معلوماً لدينا دائماً بأن هناك جينات مرمزة للبروتين، وقد كان واضحاً دائماً بأن هناك تنظيم، لكن ما كنا نجهله فقط كم هي واسعة النطاق بالضبط."

من ناحية أخرى، فإن الانْتِساخ (Transcription) أي نسخ الدنا (DNA) إلى حمض النووي الريبي (RNA) يبدو أنه يحدث طوال الوقت، في الواقع حوالي 80% من الجينوم تتم ترجمته وانتساخه !

ورغم ذلك مازال هناك أشياء نجهلها ونحاول كشفها في المستقبل، يتوقع قائد فريق البحث أنهم يحتاجون مابين 50-100 سنة أخرى لفهم الجينوم البشري بشكل كامل!

في النهاية نختم مقالنا هذا بالسؤال الذي وجهه الكاتب في مجلة scientific american إلى العالِم بيرني؛ قائلاً : هل يعني هذا تقاعد مصطلح الدنا الخردة الآن؟
يجيب بيرني بثقة:
"نعم، أعتقد حقاً أن هذه العبارة لم نعد نحتاج لها تماماً في القاموس!"

المصادر:
ncbi.gov
nature.com
emro.who.int
encodeproject.org
scientificamerican.com

هل يمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في طباعة نسيج عضوي؟

0

هل يمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في طباعة نسيجٍ عضويٍّ؟


الإجابة نعم، فقد أعلن فريقٌ من المهندسين بجامعة ولاية بنسلفانيا الامريكية؛ إمكانية إنتاج حبرٍ عضويٍّ من النسيج الغضروفي للبقر، والذي قد يمكننا بدوره من صناعة رقعٍ غضروفيةٍ لاستبدال التالف من أنسجة المفاصل!

و قال إبراهيم أوزبولات (Ibrahim T. Ozbolat) أستاذ العلوم الهندسية والميكانيكا:
"هدفنا هو صناعة نسيجٍ يمكن استخدامه كبديلٍ للأنسجة التالفة، مرضى التهاب المفاصل يعانون كثيراً؛ لذلك نحتاج لعلاجٍ بديلٍ من أجل ذلك".

و قد تم اختيار النسيج الغضروفي لاختبار و معاينة الطباعة الحيوية لأنه يتكون من نوع واحد من الخلايا كما أنه لا يحتوي علي أوعيةٍ دمويةٍ و أيضا لا يستطيع إصلاح نفسه لو حصل له ضررٌ.

فالمحاولات السابقة لإنماء الغضروف بدأت بخلايا مزروعةٍ في هيدروجيل؛ وهي مادةٌ مكونةٌ من بوليمر و 90% مياه، ومستخدمة كمزرعةٍ للنسيج.

و قال Ozbolat أن الهيدروجيل لا يسمح للنسيج بالنمو بشكل طبيعي حيث إنه يقيد الخلايا و يجعلها غير قادرةٍ على التواصل فيما بينها كما يحدث في النسيج الطبيعي كما أن الهيدروجيل عند تكسيره ينتج مركباتٍ سامةً و التي تحدُّ من نموِّ الخلايا.
و لكن Ozbolat وفريقهُ البحثيُّ استطاعوا تطويرَ طريقةٍ جديدةٍ لزراعة النسيج دون الحاجة إلي وسيط كالهيدروجيل لزراعة الخلايا به .

فقد قاموا بصناعة أنابيبَ دقيقةٍ جداً من الطحالب والألجينات (Alginate)*، و قاموا بحقن الخلايا بداخلها و تركوها لتنمو و تلتصق ببعضها لمدة أسبوعٍ و لأن الخلايا لا تلتصق بالألجينات  فكان بإمكانهم إزالة الأنبوب و الحصول علي النسيج الغضروفي النامي !
و هذا النسيج يتم استخدامه كبديلٍ للحبر في الطابعة ثلاثية الأبعاد مع نموذجٍ خاصٍّ لفوهة الطابعة مصنوعٍ خصيصاً للإمساك بالنسيج و أيضا تغذيته، و تقوم الطابعة بطبع الأنماط المطلوبة منها بهذا النسيج العضوي و بعد نصف ساعةٍ يتماسك النسيج المطبوع بنفسه كفايةً ليُنقَل إلى أطباق الزرع (Petri dish) ثم يضع الباحثون النسيج المطبوع في مادةٍ مغذيةٍ للسماح له بأن يتحد مع بعضه بشكلٍ أفضل ليصبح قطعة نسيجٍ واحدةٍ متماسكةٍ.

كما يقول Ozbolat إنهم يمكنهم تصنيع الأنسجة بالطول الذي يريدون، ولأنه لا يوجد وسيط كالهيدروجيل فإن النسيج يمكن تحجميه حسب رغبتهم. كما أنهم يمكنهم محاكاة النسيج العضوي في المفصل الطبيعي بطباعة خيوط النسيج بشكلٍ عموديٍّ و بشكلٍ أفقيٍ لمحاكاة التركيب الطبيعي.

النسيج الغضروفي الصناعي المنتج بواسطة الفريق مشابهٌ جداً للنسيج الطبيعي الموجود في جسم البقرة و لكنه أقلُّ كفاءةً في الخواص الميكانيكية من الغضروف الطبيعي، وهو أفضل من النسيج المصنوع بواسطة الهيدروجيل. ويعد خطوةً هامةً نحو تطويرِ هذه الصناعة الطبية.

و في حال تطبيق هذه العملية على البشرِ فإن كل مريضٍ يتم علاجه لابد أن يكونَ هو مصدرَ هذا النسيج المزروع حتى نتجنب رفضَ الجسمِ له، و يكون مصدر هذا النسيج إما نسيجٌ غضروفيٌّ موجودٌ بالفعل أو خلايا جذعيةٌ متمايزةٌ إلى خلايا غضروفيةٍ.
_______________
* الألجينات (Alginate): هي حمض الألجينيك، وهو متعدد سكّريد شاردي منتشر انتشارًا كبيرًا في الجدران الخلوية للطحالب الخلوية، وعند مزجها بالماء تترابط وتشكل صمغًا لزجًا.

المصدر:
news.psu.edu

تدقيق لغوي: محمد طحان

جهاز جديد لكشف الوريد VeinViewer !

0

جهاز جديد لكشف الوريد VeinViewer !


أصبح سحب الدم أسهل!
لابد أنك تبرعت بالدم يوماً ما، أو احتجت إلى إبرة في الوريد؛ أو اضطررت لسحب عينات من دمك لإجراء التحاليل، فلا بد أنك لاحظت ارتباك الممرض أو الممرضة بحثاً عن ‫‏الوريد‬، وقد يلجأ أحياناً إلى البحث عنه في اليد الأخرى أو استخدام ضاغط لإظهاره.

ولكن الآن مع هذا الابتكار الجديد، فإن الإجراء لن يكون صعباً أبداً، فبمجرد تسليطه على ساعدك ستظهر الأوعية الدموية وصبح بإمكانهم رؤية الوريد بوضوح تام!

كيف يعمل هذا ‫‏الجهاز‬ ؟

يقوم الجهاز بتسليط أشعة تحت الحمراء (IR) على الذراع، ولأن الوريد يحوي على خضاب دم (هيموغلوبين) محمل بـCo2 ، فإن الأشعة لن تخترقه وسيمتصها لتظهر الأوردة بوضوح تحت الجلد.

وقد ظهر الجهاز لأول مرة أواخر عام 2014، وهو سهل الأستخدام، ويتوقع أن يصبح متوفراً على نطاق واسع في العيادات والمستشفيات والمراكز الصحية حول العالم، وتُعتبر أستراليا أول بلد يستخدم هذه التقنية، وبُدأ بالفعل استخدام الجهاز في عيادات سيدني.


المصدر:
sciencealert.com

شركة IBM تصمم جزيئاً يكبح أي فيروس بشري !

0

شركة آي بي إم (IBM) تصمم جزيئاً يكبح أي فيروس بشري !


جزء من صعوبة التعامل مع ‏الفيروسات‬ مثل الإيبولا وزيكا؛ هو أنها جميعها مختلفة جداً عن بعضها، وكلُ واحدٍ منها يمكن أن يتحور بشكل منتظم ليعطي سلالات مختلفة من نفس الفيروس.
ولمعالجة ذلك، انكب العلماء على دراسة الخصائص المشتركة من الفيروسات التي يمكن أن تستخدم لتطوير لقاح قادر على محاربة أي عدوى أو فيروس، والباحثون في IBM يقولون انهم اقتربوا من ذلك جداً !

شيء رائع للغاية، جزيء ضخم (macromolecule) يتكون من وحدات أصغر، يتم الآن تطويره ليكون قادراً على منع أنواع متعددة من الفيروسات، رغم اختلافها.
صحيح أن الجزيء لا يزال في أيامه الأولى، لكن النتائج الأولية قد تؤدي إلى تطوير أدوية لا يتم خداعها من قبل سلالات الفيروسات المتحورة، كما الحال الآن مع أغلب اللقاحات والأدوية الفيروسية.

ويأمل العلماء من شركة ‏التكنولوجيا‬ العملاقة IBM ومعهد الهندسة الحيوية وتقنية النانو في سنغافورة‬، أن يتغلبوا بهذا الجزيء الجديد على مشكلة الطفرات المستمرة عند الفيروسات بتجاهل تام لاستهداف الحمض النووي للفيروسات.
إن الجزيء الجديد يعمل على النحو المنشود، فقد عمل على تعطيل القدرة الفيروسية لإصابة الخلايا السليمة !
إذ عمد فريق البحث إلى تجريب ‏بروتينات‬ سكرية (glycoproteins)، وهي جزيئات كبيرة قادرة على الارتباط بالجزء الخارجي لأي فيروس، وقادرة على إغلاق خلايا الجسم أمام الفيروسات- العملية التي قد تشكل وقاية لنا في الواقع من أي فيروس!
إذ أن ‫‏الجزيء‬ الجديد يجذب الفيروسات ومن ثم ترتبط هذه البروتينات السكرية بالفيروس، وتعمل على تحييد مستويات الحموضة وجعلها أقل قدرة على القيام بعملية التكرار، وللجزيء طريقة أخرى للهجوم أيضاً عن طريق مركب يسمى سكر المانّوز (mannose)، هذه المركبات تعلق نفسها بالخلايا المناعية السليمة، وتوجها بالقرب من الفيروسات، ما يكافح العدوى بشكل أسرع.

واستناداً إلى التجارب التي يقوم بها الفريق البحثي على فيروسات مثل الايبولا وحمى الضنك، فإن الجزيء الجديد يعمل على النحو المنشود :) فقد عمل على تعطيل القدرة الفيروسية لاصابة الخلايا السليمة، في حين قام المانوز أيضاً بإيقاف الفيروسات من إصابة الخلايا‬ المناعية السليمة.

على المدى القصير، فإن الباحثين يعتقدون أن الجزيئات يمكن أن تستخدم في مناديل مضادة للفيروسات أو في المطهرات، ومع مزيد من الأبحاث يمكننا أن نرى مطاعيم قادرة على حمايتنا ضد مجموعة كاملة من الفيروسات!

أوضح قائد فريق ‏البحث‬ جيمس هدريك من أبحاث (آي بي إم):
"إنها تقريبا مهمة شاقة تصميم علاج لأي فيروس"، لكن الآن يمكننا منافسة الفيروس بالوصول الى الخلايا السليمة ومنع العدوى.

نشرت نتائج البحث في مجلة (the journal Macromolecules).

المصادر:
popsci.com
sciencealert.com

تعرفوا على STAR الجراح الآلي الجديد !

0

تعرفوا على STAR الجراح الآلي الجديد !


في الآونة الأخيرة توالت الكثيرُ من الأخبار تتحدث عن أن الآلة قادرة يوماً ما على أن تحل محل الإنسان في الوظائف المتعددة من النقل الآلي إلى الصحافة الآلية...إلخ، ووصل الأمر حتى المجال الصحي، ولكن البعض يرى أنه من الحكمة أن تبقى المجالات المتخصصة مثل الرعاية الصحية بمنأى عن الثورة الآلية والذكاء الاصطناعي.

لكن ربما لا، ففي الولايات المتحدة طور العلماء جراح آلي صمم خصيصاً من أجل خياطة الأنسجة المرنة، و باختبار هذه الآلة يجب أن تثبت قدرتها على العمل بشكل مستقل تماما عن التحكم الإنساني بها، وهذا ما نجحت به بالفعل عند اختبارها على الحيوان.

مع أن الجراحات القائمة على استخدام ‫الروبوت‬ موجودة منذ سنين؛ إلا أن الإنسان الآلي لم يكن قادراً على التعامل مع النسيج المرن وغير الثابت و لكن هذا النظام الجديد و المسمى (Smart Tissue Autonomous Robot) أو اختصاراً STAR ذكي كفاية ليواجه صعوبات التعامل مع هذا النوع من الأنسجة.


و لاختبار STAR قام العلماء بمقارنة عمله مع عمل جراح متمرس و ذلك باستخدام نسيج لحيوان ميت و آخر حي ولكن مخدر، وكانت النتائج مقارنة بين جودة الخياطة والوقت المستهلك و ايضاً عدد الاخطاء:
لقد تفوق الإنسان الآلي على الجراح في جودة الخياطة و قلة الأخطاء ولكنه أتى في المركز الثاني بالنسبة للوقت المستهلك حيث استغرق 35 دقيقه بينما الجراح استغرق 8 دقائق فقط !

ولكن هذه تعتبر بداية جيدة خاصة مع الدقة العالية لهذا الآلي و ايضاً الاحتياج الشديد لهذا النوع من الجراحات فالباحثون يقدرون عدد هذه العمليات ب 45 مليون عملية سنوياً في الولايات المتحدة فقط.

ومع ذلك فإن العلماء يقولون أن السرعة المسجلة لم تكن آخر قدرة STAR و أنه يمكن أن يعمل بشكل أسرع بكثير من ذلك، ولكنهم في هذا الاختبار كان التركيز علي الدقة و الإتقان.

أما الآن فالباحثون يتطلعون لشريك تجاري يمكنهم من إدراج هذه التقنية بالمستشفيات، ويتوقعون مشاركة STAR في الجراحات في خلال عامين اذا سارت الامور بشكل جيد.

و لكن تبقى تلك المشكلة الصغيرة في الشرح للمرضى بان هذا الآلي يعمل بشكل مستقل و ليس تحت تحكم الأطباء.. فلازال الناس لايثقون بالسيارات ذات التحكم الآلي فمابالك بإنسان آلي يجري عملية جراحية.

المصدر:
sciencealert.com

عدسة صغيرة تحول كاميرا الهاتف الجوال إلى مجهر !

0
عدسة صغيرة تحول كاميرا الهاتف الجوال إلى مجهر !

عدسة صغيرة تحول كاميرا الهاتف الجوال إلى مجهر ! 


لربما تمنيت في صغرك أن تمتلك مجهراً، ولكن بسبب التكلفة الباهظة تراجعت عن الفكرة، إلا أن ذلك لم يعد أمنية، فقد تمكن أحد الباحثين بالصدفة من إيجاد طريقة لتحويل الهاتف الذكي إلى مجهر الكتروني، من خلال إبتكار عدسة صغيرة من البوليمر تضاف إلى كاميرا الهاتف الجوال فقط محولةً إياهُ إلى مجهر، وبتكلفة زهيدة جداً !

المهندس في الطب الحيوي ستيفن لي (Stephen Lee) مخترع العدسة؛ يقول: "إنها تكلف أقل من 'سنت' وستكون مناسبة لدول العالم الثالث".

العدسة الجديدة مكونةٌ من قطرات بولميرات السيليكون الصافية، ولا تحتاج إلى عمليات ثني وصقل على عكس العدسات الزجاجية الغالية، كما أنها تعطي تكبير بقوة تصل إلى 160 ضِعف؛ وربما تكون عوناً للأطباء والمزارعين في المناطق الفقيرة والنائية في تشخيص بعض الطفيليات كالملاريا، أو الفطور التي تصيب المحاصيل، لأنها رخيصة جداً فسعرها أقل من دولار، كما أنها ستكون إضافة لطيفة لهواةِ علم الأحياء أيضاً !

المصدر
cosmosmagazine

أول شخص في العالم يتحكم بذراعيه الآليتين عن طريق التفكير

0

أول شخص في العالم يتحكم بذراعيه الآليتين عن طريق التفكير


سمعنا سابقاً بالأطراف الصناعية التي تستخدم لتعويض الطرف المفقود، لكن أغلبها يكون تجميلياً دون حركة تُذكَر، ورغم وجود محاولاتٍ سابقة لتركيب طرف صناعي قابل للحركة عن طريق التفكير، إلا أن الجديد في موضوعنا اليوم هو تَمَكُن العلماء في معهد الفيزياء التطبيقية في جامعة جونز هوبكنز من التوصل لطريقة تسمح للمصاب بالتحكم المزدوج بذراعيه الآليتين في وقتٍ واحد وعن طريق التفكير فقط؛ الأمر الذي لم يكن ممكناُ من قبل!

المتطوع "ليزلي بوف" بُترت ذراعيه على مستوى الكتف في حادث كهربائي، وخضع لعملية جراحية خاصة لإعادة تأهيل نهايات الأعصاب وتكييفها لتتفاعل وتسيطر على الأطراف االصناعية الجديدة، وبعد ذلك تم تدريبه في "معهد الفيزياء التطبيقية" في جامعة "جونز هوبكنز"؛ على نماذج حاسوبية افتراضية وبرنامج للتعرف على إشارات دماغه وتنفيذها على شكل التحركات المقصودة والمطلوبة.

الأطراف الصناعية الجديدة هي جزء من برنامج (APL’s Modular Prosthetic Limb)، و"ليزلي" هو أول شخص في العالم يتمكن من تحريك ذراعين آليتين في وقت واحد عن طريق التفكير، ويعد هذا الإنجاز أملاً واعداً للأشخاص الذين فقدوا أطرافهم بسبب الحروب أو الحوادث لإعادة تأهيلهم لتعود حياتهم طبيعية كما كانت.

صار "ليزلي" قادر على تحريكهما وعلى مسك الأشياء بهما، مستقبلاً وبحسب "جونز هوبكنز" سيكون ليزلي قادراً على أخذهما للمنزل وعلى استخدامهما في حياته اليومية.

المصدر:
popsci.com

كافة الحقوق محفوظة لموقع © مقالات بالعربي