كبسولة ذكية جديدة تستشعر المؤشرات الحيوية للأمعاء آنيآ بشكل غير مسبوق

بيل تريك هي كبسولة صغيرة تستشعر المؤشرات الحيوية للأمعاء آنيآ , تتيح لك تشخيص متقدم للجهاز الهضمي دون الحاجة إلى اي أساليب جراحية 

يزداد فهم الباحثين للدور الحاسم الذي يلعبه الجهاز الهضمي في الحفاظ على الصحة العامة فإلى جانب مسؤولياته الأساسية في الهضم حيث يساهم الجهاز الهضمي في إنتاج الهرمونات و الخلايا المناعية و الناقلات العصبية التي تؤثر على وظائف الدماغ و الصحة النفسية أيضآ .

و لهذا السبب يحتوي الجهاز الهضمي على مجموعة واسعة من المؤشرات الحيوية القيمة لتشخيص الأمراض و تتبعها و إدارتها بدءآ من الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة المرتبطة بمتلازمة التمثيل الغذائي ووصولآ إلى السيتوكينات المرتبطة بالالتهاب . 

و مع ذلك تعجز التقنيات الحالية عن إلتقاط هذه المعلومات الكيميائية الحيوية مباشرة من الجهاز الهضمي فالطرق الحالية مثل أخذ عينات البراز و خزعات الأنسجة غالبآ ما تكون جراحية و مكلفة و غير قادرة على توفير بيانات آنيه مستمرة أو شاملة على طول الجهاز الهضمي .

حل جديد :: كبسولة بيل تريك الذكية ::---

إبتكرت مجموعة من المهندسين في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا كبسولة ذكية جديدة تسمى بيل تريك مصممة لمراقبة درجة الحموضة (pH) و درجة الحرارة و مختلف المؤشرات الحيوية داخل الجهاز الهضمي , حيث يحتوي الجهاز على نظام كهروكيميائي لاسلكي مدمج مزود بأجهزة إستشعار بأسعار معقولة و مدعومة بإلكترونيات منخفضة الطاقة , و يبلغ عرض كبسولة بيل تريك 7 ملم فقط و طولها 25 ملم , و هي أصغر من كاميرات التنظير الداخلي التقليدية المزودة بكبسولة و مع ذلك فهي مجهزة لإجراء مجموعة واسعة من التحاليل الكهروكيميائية . 

كما يقول "وي جاو" :: أستاذ الهندسة الطبية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا و باحث في معهد أبحاث التراث الطبي :: "صممنا هذه الحبة لتكون منصة متعددة الاستخدامات" , و يضيف أيضآ :: "من منظور الإستشعار الكهروكيميائي فهي قوية للغاية قادرة على قياس المستقلبات و الأيونات و الهرمونات مثل السيروتونين و الدوبامين و ربما حتى البروتينات أيضآ و كل ذلك داخل الأمعاء و هي بيئة معقدة " .

إختبار و تطويرات "بيل تريك" ::--

يفصل فريق البحث تطوير الكبسولة في ورقة بحثية نشرت حديثآ في مجلة Nature Electronics , المؤلفان الرئيسيان للورقة البحثية هما "جيهونغ مين" باحث ما بعد الدكتوراه في الهندسة الطبية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا و "هيوناه آهن" باحثة زائرة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا و طالبة دراسات عليا في المعهد الكوري المتقدم للعلوم و التكنولوجيا (KAIST) . 

التوجهات المستقبلية للتصغير و التأثير ::--

فيما يتعلق بالخطوات التالية يقول غاو إنه يعمل مع المؤلفة المشاركة "أزيتا إمامي" أستاذة أندرو و بيغي تشيرنغ للهندسة الكهربائية و الهندسة الطبية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا للبحث في نقل الطاقة لاسلكيآ و الإلكترونيات الأصغر حجمآ التي من شأنها أن تجعل جهاز "بيل تريك" أصغر حجمآ و أقل استهلاكآ للطاقة .

كما تقول "إمامي" التي تشغل أيضآ منصب مدير مركز الإستشعار للذكاء :: " تتمتع الكبسولات القابلة للهضم بإمكانيات كبيرة في تشخيص الأمراض المزمنة و مراقبتها و إدارتها إلا أن الأجهزة السابقة كانت محدودة للغاية من حيث قدراتها الإستشعارية و عمرها الإفتراضي و حجمها " كما تضيف :: " يمثل هذا العمل خطوة مهمة نحو أجهزة يمكنها توفير معلومات طبية مفيدة للمرضى و الأطباء مستقبلآ " .

المصدر :: " التصنيف الكيميائي الحيوي المستمر للجهاز الهضمي بإستخدام كبسولة ذكية متكاملة" بقلم "جيهونغ مين" و "هيوناه آن" و "هيذر لوكاس" و "شياوتيان ما" و "ريني بهنسالي" و "سونغ هيوك سون وو" و "كانران وانغ" و "يادونغ شو" و "ديكسون ياو" و "غوانغموك كيم" و "زاوبينغ لي" و "تزونغ ك. هسياي" و "أزيتا إمامي" و "هي تاي جونغ" و "وي غاو" -- 27 يونيو 2025، مجلة نيتشر إلكترونيكس.