يمكن التحكم كبسولة هضم حبوب منع الحمل الإلكترونية لاسلكيا ويمكن نقل المعلومات التشخيصية أو الافراج عن المخدرات في استجابة لأوامر الهواتف الذكية

باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا, تاجر الأجواخ, وبريجهام ومستشفى النساء وقد صممت كبسولة هضم التي يمكن السيطرة عليها باستخدام تقنية Bluetooth اللاسلكية. الكبسولة, التي يمكن تخصيصها لتوصيل الأدوية, الظروف البيئية إحساس, او كلاهما, يمكن أن يقيم في المعدة لمدة شهر على الأقل, نقل المعلومات والاستجابة لتعليمات من الهاتف الذكي الخاص بالمستخدم.

وقد صممت الباحثين MIT جهاز استشعار للهضم يمكن أن يقدموا في المعدة لبضعة أسابيع والتواصل لاسلكيا مع جهاز خارجي.

الصورة مجاملة من الباحثين

كبسولات, تصنيعها باستخدام تكنولوجيا 3-D-الطباعة, يمكن نشرها لتوصيل الأدوية لعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض, ولا سيما في الحالات التي يجب أن تؤخذ الأدوية على مدى فترة طويلة من الزمن. ويمكن أيضا أن تكون مصممة لاستشعار العدوى, الحساسية, أو غيرها من المناسبات, ومن ثم الافراج عن المخدرات في استجابة.

"لدينا نظام يمكن أن توفر رصد ومعالجة حلقة مغلقة, حيث إشارة يمكن أن تساعد في توجيه تسليم المخدرات أو ضبط جرعة من دواء,"يقول جيوفاني TRAVERSO, عالم زائر في قسم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الهندسة الميكانيكية, حيث سينضم أعضاء هيئة التدريس في 2019.

ويمكن أيضا أن تستخدم هذه الأجهزة على التواصل مع الأجهزة الطبية الأخرى يمكن ارتداؤها للزرع, والتي يمكن أن تجمع المعلومات التي يجب أن ترسل إلى الهاتف الذكي المريض أو الطبيب.

"نحن متحمسون لهذه التظاهرة الطباعة 3-D وكيف تقنيات هضم يمكن أن تساعد الناس من خلال الأجهزة الجديدة التي تسهل التطبيقات الصحية المتنقلة,"يقول روبرت لانجر, ديفيد H. معهد البروفيسور كوخ وعضوا في معهد MIT كوخ لأبحاث السرطان التكاملية.

لانغر وTRAVERSO هي العليا اضعو الدراسة, الذي يظهر في ديسمبر. 13 قضية المواد المتقدمة تكنولوجيا. يونغ لين هونغ, ومرحلة ما بعد الدكتوراه MIT السابق والذي يعمل حاليا أستاذا مساعدا في جامعة ولاية يوتا, هو المؤلف الرئيسي للصحيفة.

اتصالات لاسلكية

على مدى السنوات القليلة الماضية, لانغر, TRAVERSO, وزملائهم وقد تم العمل على مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار هضم وكبسولات تسليم المخدرات, التي يعتقدون أنها ستكون مفيدة للتسليم على المدى الطويل من الأدوية التي لديها حاليا ليتم حقنه. ويمكن أيضا أن يساعد المرضى على الحفاظ على الجرعات الصارمة المطلوبة للمرضى فيروس نقص المناعة البشرية أو ملاريا.

في أحدث دراسة لهم, تعيين الباحثون إلى أن الجمع بين العديد من الميزات التي قد وضعت سابقا. في 2016, صمم الباحثون كبسولة على شكل نجمة بستة الأسلحة التي طيها قبل أن المغطى في كبسولة ناعمة. بعد أن ابتلع, الكبسولة يذوب وتوسيع الأسلحة, يسمح الجهاز لتقديم في المعدة. وبالمثل, تتكشف الجهاز الجديد إلى Y-الشكل بعد أن ابتلع. وهذا يتيح للجهاز أن تظل في المعدة لمدة شهر تقريبا, قبل أن يكسر إلى قطع صغيرة ويمر عبر الجهاز الهضمي.

تشمل واحدة من هذه الأسلحة أربع حجرات صغيرة والتي يمكن تحميلها مع مجموعة متنوعة من الأدوية. هذه الأدوية يمكن تعبئتها خلال البوليمرات التي تسمح لهم ان يفرج عنها تدريجيا على مدى عدة أيام. ويتوقع الباحثون أن يتمكنوا من تصميم مقصورات ليتم فتحه عن بعد من خلال الاتصال بلوتوث اللاسلكية.

ويمكن للجهاز أيضا تحمل أجهزة الاستشعار التي ترصد البيئة المعدة ونقل المعلومات عبر إشارة لاسلكية. في العمل السابق, الباحثون أجهزة الاستشعار المصممة التي يمكن الكشف عن علامات حيوية such as heart rate and breathing rate. في هذه الورقة, أظهروا أن الكبسولة يمكن استخدامها لمراقبة درجة الحرارة وتتابع تلك المعلومات مباشرة إلى الهاتف الذكي في طول ذراع.

"مجموعة اتصال محدود هو تعزيز الأمن مرغوب فيه,"يقول هونغ. "إن العزلة الذاتية من قوة الإشارة اللاسلكية ضمن الحيز المادي المستخدم يمكن أن تحمي الجهاز من الاتصالات غير المرغوب فيها, توفير العزلة المادية لمزيد من الأمان وحماية الخصوصية ".

لتمكين تصنيع جميع هذه العناصر المعقدة, قرر الباحثون إلى 3-D طباعة كبسولات. يسمح هذا النهج لهم بسهولة دمج كافة المكونات المختلفة التي يحملها كبسولات, وبناء كبسولة من طبقات متبادلة من البوليمرات شديدة ومرنة, الذي يساعد على الصمود في وجه البيئة الحامضية للمعدة.

"الطباعة Multimaterials 3-D هي تقنية التصنيع تنوعا للغاية التي يمكن أن تخلق البنى المتعددة المكونات الفريدة والأجهزة الوظيفية, التي لا يمكن أن تكون ملفقة مع تقنيات التصنيع التقليدية,"يقول هونغ. "نحن يمكن أن يحتمل خلق الالكترونيات هضم مخصصة حيث مدة الإقامة في المعدة يمكن أن تكون مصممة على أساس تطبيق طبي محدد, مما قد يؤدي إلى علاج التشخيص والشخصية التي يمكن الوصول إليها على نطاق واسع ".

استجابة مبكرة

يتصور الباحثون أن هذا النوع من أجهزة الاستشعار يمكن أن تستخدم لتشخيص العلامات المبكرة للمرض ومن ثم الاستجابة مع الدواء المناسب. فمثلا, أنها يمكن أن تستخدم لمراقبة بعض الناس عرضة للإصابة, مثل المرضى الذين يتلقون العلاج الكيميائي أو المثبطة للمناعة المخدرات. إذا تم الكشف عن العدوى, الكبسولة يمكن أن تبدأ الافراج عن المضادات الحيوية. أو, ويمكن تصميم الجهاز لاطلاق سراح مضادات عندما يكشف رد فعل تحسسي.

"نحن متحمسون حقا حول إمكانية الالكترونيات مقيم المعدة لتكون بمثابة منصات لصحية متنقلة لمساعدة المرضى عن بعد,"يقول TRAVERSO.

هو مدعوم من الإصدار الحالي من الجهاز عن طريق بطارية صغيرة أكسيد الفضة. ومع ذلك, الباحثون على استكشاف إمكانية استبدال البطارية مع مصادر بديلة للطاقة, مثل هوائي خارجي أو حمض المعدة.

ويعمل الباحثون أيضا على تطوير أنواع أخرى من أجهزة الاستشعار التي يمكن دمجها في كبسولات. في هذه الورقة, اختبروا استشعار درجة الحرارة في الخنازير, وكانوا يقدرون أنه في غضون نحو عامين, أنها قد تكون قادرة على بدء اختبار أجهزة الاستشعار للهضم في المرضى من البشر. فقد أطلقت الشركة التي تعمل على تطوير تكنولوجيا للاستخدام البشري.

مصدر: HTTP://news.mit.edu, قبل آن ترافتون