في إنجاز علمي غير مسبوق، نجح فريق بحثي مشترك من الولايات المتحدة والصين في تطوير روبوت طبي دقيق يعتمد على تقنية متقدمة تُعرف بـ”انفجار الفقاعات البخارية”، ما قد يُحدث ثورة في طرق توصيل الأدوية داخل جسم الإنسان دون الحاجة إلى الحقن التقليدية.
روبوت طبي
يعتمد الروبوت الجديد على ما يُعرف بـ”التجويف”، وهي عملية تشكُّل وانهيار عنيف لفقاعات بخارية داخل السوائل نتيجة لتغيرات سريعة في الضغط أو درجات الحرارة. وقد استخدم الفريق الليزر لتسخين مواد خاصة تمتص الضوء بسرعة، مما يؤدي إلى غليان قطرات الماء وتكوين فقاعات بخار، تنهار فجأة مطلقة طاقة هائلة تُستخدم في دفع أجسام دقيقة للغاية بسرعات عالية.
بديل للإبر.. وبدقة مذهلة
أكد العلماء أن الروبوت المُبتكر يمكنه اختراق الجلد دون ألم، والوصول إلى أماكن دقيقة يصعب بلوغها بالطرق التقليدية، ما يجعله أداة مثالية لاستكشاف الأمراض وعلاجها، وتوصيل الأدوية بطريقة أكثر دقة وكفاءة.
الفريق البحثي: “تُظهر دراستنا أن التجويف يمكن أن يكون آلية إطلاق فعالة وآمنة في المجالات الطبية والهندسية الدقيقة.”
قفزات بسرعة 12 م/ث.. ودوام حتى 500 مرة
قام الفريق بتصنيع “قافزات دقيقة” (Micro-jumpers) باستخدام مركبات مثل ثاني أكسيد التيتانيوم، وكربيد التيتانيوم، والبولي بيرول، وقاموا بتسخينها باستخدام الليزر على سطح مبلل.
عند انهيار الفقاعات الناتجة عن التسخين، تنطلق هذه القافزات بسرعة تصل إلى 12 مترًا في الثانية، وهي سرعة كافية لاختراق أنسجة الجسم أو إيصال مادة دوائية إلى موقع مستهدف.
روبوت طبي ثوري
وقد أظهرت القافزات متانة مذهلة، حيث تمكنت من أداء 500 دورة إطلاق متتالية دون تلف، ما يعكس ثباتًا حراريًا وهيكليًا ممتازًا.
الاستخدامات المستقبلية:
إيصال الأدوية دون إبر
استكشاف المناطق العميقة داخل الجسم
التدخلات الدقيقة دون جراحة
تطوير جيل جديد من المُشغلات الدقيقة في الأجهزة الهندسية والروبوتات
من التدمير إلى التمكين
رغم أن ظاهرة “التجويف” تُعتبر مدمرة في الاستخدامات الصناعية (بسبب الضغط العالي الذي قد يُتلف السبائك الصلبة)، إلا أن الفريق نجح في تسخير هذه الطاقة الهائلة بفعالية لإنشاء روبوتات دقيقة وآمنة للاستخدامات الطبية والهندسية.
ما هو روبوت طبي
الفريق البحثي: “إذا أُحسن استغلال طاقة التجويف وديناميكياته الفائقة السرعة، فسيُحدث ذلك ثورة في عالم التكنولوجيا الدقيقة والروبوتات.”
هذا الابتكار يفتح الباب أمام جيل جديد من الطب غير التداخلي، ويُسهم في تقليل الألم والمعاناة الناتجة عن الطرق التقليدية مثل الإبر والجراحات، كما يُبرِز الإمكانات الهائلة لتقنيات “التجويف” عند توجيهها بشكل علمي مدروس.
