شارك
الرئيسية
يبدو أن عصراً جديداً من أجهزة الاستشعار الطبية القابلة للتحلل يلوح في الأفق، والفضل يعود هذه المرة جزئياً إلى برنامج يتنافس فيه الطهاة لتقديم أفضل ما لديهم. يقول المحاضر في فيزياء المواد بكلية العلوم الفيزيائية والرياضية في جامعة ساسكس، كونور بولاند، إن مشاهدة المتسابقين في برنامج مسابقات الطهي الشهير "ماستر شيف" (MasterChef) وهم يستخدمون الأعشاب البحرية بديلاً نباتياً للجيلاتين الحيواني في الحلويات أثارت فضوله لمعرفة إن كان من الممكن الاستفادة من الخصائص المتعددة لهذه الأعشاب في مجالات أخرى.
مواد استشعار طبية جديدة قابلة للتحلل
توضح النتائج التي نُشرت مؤخراً في مجلة "الكيمياء والهندسة المستدامتان" التابعة للجمعية الكيميائية الأميركية (ACS) بالتفصيل كيف دمج فريق بولاند مادة الغرافين مع مواد طبيعية مثل الملح الصخري والأعشاب البحرية والماء لتطوير مستشعر صحي جديد ليس قابلاً للتحلل الحيوي والأكل فحسب، بل ويُحتمل أن يكون أدق من البدائل الصناعية الحالية أيضاً.
اقرأ أيضاً: ما الذي يمنعنا من توسيع نطاق توليد الطاقة الحيوية؟
الأعشاب البحرية والغرافين لصناعة مواد طبية مستدامة
لتصنيع مادة المستشعر الجديدة الفعالة، أنشأ الباحثون أولاً رقاقة من مزيج الأعشاب البحرية التي تشكّل مادة عازلة طبيعية والغرافين الموصل الكهربائي، وعند غمرها في حمّام ملحي، تمتص المادة الماء لتشكّل هيدروجيلاً (جِل مائي) ناعماً إسفنجي القوام يشبه المستشعرات اللاصقة الصناعية المعروفة في المستشفيات. على عكس المنتجات الحالية، فإن المستشعر الطبي الحيوي الطبيعي الجديد رقيق جداً وخفيف الوزن، حتى إن الباحثين يشبّهون خليط الأعشاب البحرية هذا بالجلد الثاني أو الوشم المؤقت.
اكتسبت منتجات التكنولوجيا الحيوية الهجينة أهمية أكبر باعتبارها تقدماً متطوراً ومستداماً ومبتكراً في مجموعة متنوعة من المجالات، بدءاً من النماذج الحاسوبية القائمة على "الذكاء العضوي الدماغي" إلى لوحات الدارات الكهربائية المصنوعة من مستزرعات الكمبوتشا المجففة. تكرر مفهوم مستشعرات الأعشاب البحرية الجديدة في التطورات الحديثة التي شهدتها الضمادات الذكية القابلة للتحلل الحيوي، التي تضمّ الأمل بتسريع عملية الشفاء. ألهمت الأعشاب البحرية ابتكار الكثير من المنتجات والمواد مؤخراً، ومنها البلاستيك الحيوي الجديد والزراعة المستدامة والوقود الحيوي.
هامش جيد من الأرباح
قطاع المستشعرات الطبية مربح للغاية؛ فقد وصلت قيمته إلى أكثر من 6 مليارات دولار عام 2021، وتشير التقديرات إلى أنها ستصل إلى 10 مليارات دولار بحلول عام 2027. ومع ذلك، وعلى الرغم من التطورات التكنولوجية، لا تزال كمية النفايات الضخمة الناتجة عن المنتجات الاصطناعية المهملة تمثل مشكلة كبيرة. يقول بولاند موضحاً: "للمفارقة، يمكن للإنتاج الضخم في التكنولوجيا الصحية القائمة على المواد المطاطية والبلاستيكية غير المستدامة أن يشكل تهديداً لصحة الإنسان من خلال تسرب الجسيمات البلاستيكية إلى مصادر المياه في أثناء تحللها".
رُزق بولاند مؤخراً بطفل وأصبح أباً، ما أضاف بعداً آخر لعمل فريقه في تطوير أجهزة استشعار طبية قابلة للتحلل، يقول: "بصفتي أباً جديداً، أرى أني مسؤول عن ضمان أن يسهم بحثي في جعل العالم أنظف لأجل أطفالنا"، لكنه لم يحدد ما إذا كانت هذه المستشعرات الحيوية القابلة للأكل ستثير شهية الأطفال. ومع ذلك، يمكنك دائماً تجربة صنع جيلاتين الأغار (agar-agar jelly) بنفسك في المنزل.