العلماء يطورون شاحن لاسلكي مزروع تحت الجلد لاستخلاص الطاقة من الجسم
ابتكر العلماء شاحنًا لاسلكيًا يمكن إدخاله تحت الجلد ويمكنه استخلاص الطاقة من الجسم نفسه، وقد يتخلص المرضى الذين لديهم غرسات طبية من البطاريات والأسلاك الثقيلة التي تأتي معهم إذا أثبتت أبحاث المتابعة نجاحها.
وتم اختبار التكنولوجيا الجديدة على القوارض فقط، ولكن آثارها على الاستخدام البشري يمكن أن تكون رائدة، وطور العلماء في جامعة لانتشو في الصين نموذجًا أوليًا لشريحة شحن لاسلكية يمكن زرعها تحت الجلد.
ويمكن للنموذج الأولي نقل الطاقة لاسلكيًا عبر الجسم أو استخدام الجسم لشحن البطاريات، كما أن الرقاقة المرنة والناعمة قابلة للتكيف مع شكل الأنسجة أثناء الإجراء وهي قابلة للتحلل الحيوي، ويتم تشغيل معظم الأجهزة الإلكترونية الحيوية بواسطة بطاريات مدمجة ذات سعة محدودة.
وفي كثير من الأحيان يتم توصيل هذه الأجهزة الطبية بمصدر طاقة خارجي مما قد يؤدي إلى خطر التسبب في العدوى لدى المريض، خاصة إذا كانت هناك حاجة لعملية جراحية لاستبدال الأجزاء، ومن شأن الشاحن القابل للتحلل أن يسمح للمرضى بتجنب هذه المشكلة لأنه يذوب في الجسم دون الحاجة إلى إزالة جراحية.
وفي الفئران، عمل النموذج الأولي لمدة تصل إلى عشرة أيام، ثم انحل تمامًا خلال شهرين، ويمكن أن تستمر لفترة أطول من ذلك إذا قام الفريق بتكثيف طبقات البوليمر والشمع الواقية التي تحيط بالبطارية.
وقال وي لان، المؤلف المشارك في الدراسة، “يمثل نظام إمداد الطاقة النموذجي الخاص بنا خطوة مهمة إلى الأمام في تطوير مجموعة واسعة من الأجهزة الطبية القابلة للزرع والقابلة للتحلل الحيوي مع قدرتها على توفير حلول طاقة فعالة وموثوقة”.
ويستخدم مصدر الطاقة النموذجي ملف مغنيسيوم يتم شحنه عند وضع ملف ثانٍ فوق الجلد، وتمر الطاقة عبر دائرة ثم تدخل إلى وحدة تخزين الطاقة المصنوعة من مكثفات هجينة من أيونات الزنك، وعلى الرغم من تخزين طاقة أقل لكل وحدة مقارنة بالبطاريات، إلا أن الغرسة يمكنها تفريغ كمية كبيرة من الطاقة مرة واحدة.
وعندما يتم إرفاق النموذج الأولي بزراعة طبية، فإنه يضمن إمدادًا ثابتًا بالطاقة إلى الجهاز، ولكن لا يزال هناك طريق طويل حتى يمكن اختبار الشاحن اللاسلكي على البشر، ويتعين على فريق البحث التغلب على عقبات متعددة، بما في ذلك إيجاد طريقة لتشغيل الجهاز أو إيقاف تشغيله، واعتبارًا من الآن، لا يتوقف عن العمل إلا عند نفاد الطاقة.
وقال لان: “في الوقت الحاضر، لا يزال حجم النظام كبيرًا نسبيًا ويحتوي على وحدة مقوم صغيرة التي تحول بين التيار المتردد والتيار المستمر، ويحتاج الاستقرار إلى مزيد من التحسين، ولا تزال هناك مسافة معينة لتحقيق تطبيقات طبية حيوية حقيقية”.
