نحلة تحمل حقيبة ظهر صغيرة تُحدث ثورة في عالم الطب

في البداية، قد يبدو استخدام نحلة صغيرة لاختبار جدوى جهاز استشعار طبي قابل للحقن عن طريق تثبيته أولاً على ظهرها مثل حقيبة أمراً غير منطقي. لكن ما دوافع الباحثين الحقيقية وراء هذا الإجراء اللطيف؟

وفقاً لورقة بحثية مفصّلة نُشرت الأسبوع الماضي في مجلة ساينس (Science)، صمّم فريق من الباحثين في مختبرات فيليبس للأبحاث (Philips Research) في مدينة هامبورغ بألمانيا مؤخراً جهاز استشعار يبلغ عرضه ميليمتراً واحداً؛ باستخدام جهازي قياس اهتزازيين مغناطيسيين (MMRs) متعاكسين داخل صندوق أسطواني. ثبّت الفريق جهاز الاستشعار على جناحي نحلة العسل، وأطلق الحشرة في حوض صغير يحتوي على مجموعة متنوعة من الزهور لتحلق بينها.

جهاز استشعار على جناحي نحلة

فحص الباحثون حالة جهاز الاستشعار لاسلكياً عن طريق تحفيز المقياسين المغناطيسيين عن بعد باستخدام تيار يتولد من خلال لفائف كهرومغناطيسية. بعد ذلك، تمكن الفريق من قياس موقع الجهاز وضغطه ودرجة حرارته من خلال معرفة مقدار اهتزاز المغناطيسين والمسافة بينهما، بالإضافة إلى معرفة مدى تجاذبهما وتنافرهما. تتميز أجهزة القياس الميكانيكية المغناطيسية عموماً بحساسية عالية جداً مقارنةً بمعظم أجهزة تتبع الترددات الراديوية المماثلة الأخرى، وبالتالي فهي قادرة أيضاً على تحديد مواقع الأشياء وتتبعها بصورة ثلاثية الأبعاد بدقة أكبر. وبالتالي، يمكن للباحثين تتبع أنماط طيران النحلة، بالإضافة إلى تحديد موقعها في أثناء سيرها رأساً على عقب على سقف الصندوق.

لم يكتفِ الباحثون بهذه التجربة فقط، بل استخدموا جهاز الاستشعار أيضاً لإنشاء رسم ثلاثي الأبعاد لمسار النحلة داخل أنبوب طويل وملتوٍ يحاكي الجهاز الهضمي. كما ساعد جهاز الاستشعار في توجيه الإبرة المستخدمة في عمليات أخذ الخزعات في بيئة تجريبية افتراضية، بالإضافة إلى تسجيل مسار قلم خلال رسم حدود القارات على الكرة الأرضية.

جهاز الاستشعار لقياس ضغط الدم الشرياني

يعتقد الفريق المسؤول عن تطوير هذا الجهاز أنه لن يكون متاحاً للاستخدام قبل مرور 5 إلى 8 سنوات، لكنه سيكون مفيداً للغاية في مجالات طبية مختلفة في المستقبل. على سبيل المثال، يمكن زرع مثل هذا المستشعر مستقبَلاً في قلب المريض مباشرةً لقياس ضغط الدم الشرياني، أو داخل الأورام لمراقبة تقدمها أو لمعرفة مدى فعالية العلاج في القضاء عليها. كما يمكن أن يساعد هذا الجهاز في تصميم حبوب آمنة وقابلة للهضم لتقييم صحة الجهاز الهضمي.

على الرغم من أن ظهور أعداد كبيرة من النحل يحملون حقائب صغيرة ويحلقون في الحدائق يبدو وكأنه مشهد مضحك، لكن الفائدة الحقيقية لجهاز الاستشعار الصغير تتعدى ذلك بكثير.