الصين تبتكر بطارية قابلة للزرع يعاد شحنها بواسطة الجسم لإمداده بالأكسجين

ابتكر فريق من العلماء نظام بطارية يمكن زراعته في الجسم وإنتاج الكهرباء بشكل مستمر، ومن المقرر أن يُحدث التصميم الرائد المتعلق بـ زراعة بطارية يعاد شحنها، والذي قدمه الخبراء في جامعة تيانجين للتكنولوجيا الصينية ثورة في الصناعة الصحية.

لقد أحدثت البطاريات والإلكترونيات القابلة للزراعة تحولًا جذريًا في الصناعة الصحية على مر السنين، حيث أحدثت أجهزة ضبط نبضات القلب والمحفزات العصبية ثورة في كيفية تعامل الأطباء مع الألم، لكن هذه البطاريات غالبًا ما تنفد وتحتاج إلى الاستبدال، وحتى الآن، كانت الطريقة الوحيدة للقيام بذلك هي إجراء عملية جراحية خطيرة، بحسب ما ذكر موقع "ذا صن".

ومع ذلك، فقد شهدت أحدث التقنيات الطبية تطوير بطارية قابلة للزرع تعمل على إمداد الجسم بالأكسجين، وقال شيزينج ليو Xizheng Liu، أحد الأساتذة في الفريق، إن استخدام الأكسجين هو المصدر الأكثر وضوحًا للبطارية اللانهائية، فعندما تفكر في الأمر، فإن الأكسجين هو مصدر حياتنا".

وأضاف: "إذا تمكنا من الاستفادة من الإمداد المستمر بالأكسجين في الجسم، فلن يكون عمر البطارية محدودًا بالمواد المحدودة الموجودة في البطاريات التقليدية"، لذلك شرع ليو، مع فريق من الباحثين، في زرع بطارية يمكنها التفاعل مع الأكسجين الموجود في الجسم لتوليد الكهرباء.

وقام فريق البحث بإنشاء أقطاب كهربائية للبطارية من سبيكة أساسها الصوديوم، وذلك نظرًا لوجودها بالفعل على نطاق واسع في جميع أنحاء جسم الإنسان ويتم تطويرها أيضًا للاستخدام في البطاريات القابلة لإعادة الشحن.

واختار الفريق استخدام الذهب النانوي المسامي، الذي يحتوي على مسام صغيرة، أصغر بآلاف المرات من عرض خصلة شعر واحدة، وقال الباحثون إنه على الرغم من أن جميع هذه المركبات متوافقة حيوياً بالفعل، إلا أنهم قاموا أيضًا بتغليفها بطبقة بوليمر رقيقة ومرنة.

ومع وجود جميع وسائل الحماية، يستطيع الكاثود الذهبي سحب الأكسجين من سوائل الجسم بحرية، والذي سيتفاعل بعد ذلك مع أقطاب الصوديوم الموجودة في البطارية.

التفاعل الكيميائي الذي يحدث بعد ذلك يغذي التفاعلات الكهروكيميائية الضرورية في البطارية، ويتم توليد تيار مستمر من الكهرباء نتيجة لذلك، ولاختبار ابتكارهم الثوري، وقام الباحثون بـ زرع البطارية في العديد من فئران التجارب.

وكشف الباحثون أنه بعد أسبوعين من الاختبارات الخاصة بـ زرع البطارية، لم تواجه الفئران أي آثار صحية ضارة، وأكدوا أن إنتاج الكهرباء كان مستقراً، وعلى الرغم من أن الجهد الناتج كان حوالي 1.3 إلى 1.4 فولت، وهو أقل بقليل من الطاقة الحالية التي تولدها الأجهزة الطبية، إلا أن الخبراء يعتقدون أنه يبشر بالخير لمستقبل بطارياتهم. 

وذكر ليو أن إنتاج الكهرباء كان غير مستقر مباشرة بعد زرع البطارية، ولكن سرعان ما تم تنظيم ذلك ذاتيًا، حيث تأثر أداء البطارية لأنها كانت تساعد في عملية الشفاء بشكل كبير.

وقال ليو: "اتضح أنه كان علينا أن نمنح الجرح وقتًا للشفاء، حتى تتجدد الأوعية الدموية حول البطارية وتزود بالأكسجين، قبل أن تتمكن البطارية من توفير كهرباء مستقرة، لافتاً إلى أن هذا اكتشاف مفاجئ ومثير للاهتمام لأنه يعني أن البطارية يمكن أن تساعد في مراقبة التئام الجروح.

شريحة أيلون ماسك وتطورات رقائق الدماغ

ويأتي هذا الاختراق في أعقاب تطورات رائدة في رقائق الدماغ - مثل شريحة نيورالينك التابعة لرجل الأعمال أيلون ماسك والتي تأمل في استعادة الاستقلالية لأولئك ذوي الاحتياجات الطبية، إذ أعاد ماسك نشر بث مباشر لـ نيورالينك على منصة X أو Twitter سابقًا، وعلق على مقطع فيديو مدته 9 دقائق، "بث مباشر لـNeuralink يوضح 'التخاطر' - التحكم في الكمبيوتر ولعب ألعاب الفيديو فقط عن طريق التفكير".

وفي المقطع، جلس نولاند أربو البالغ من العمر 29 عامًا بجوار أحد مهندسي شركة نيورالينك، الذي قدم أربو على أنه "أول مستخدم لجهاز نيورالينك على الإطلاق.

وأوضح أربو، وهو مصاب بالشلل الرباعي، أن "حادث غوص غريب" وقع قبل ثماني سنوات أدى إلى خلع اثنتين من فقراته، مما أدى إلى إصابته بالشلل من الرقبة إلى الأسفل.

قالت الشركة إن مهمة شركة نيورالينك هي استعادة الاستقلالية للأفراد الذين لديهم "احتياجات طبية لم تتم تلبيتها" مع رؤية "لإطلاق العنان للإمكانات البشرية" في المستقبل.