نهج علمي مبتكر يسخر الإلكترونيات الحيوية الحية لعلاج الصدفية

تخيل أنك تعاني من حالة جلدية مزمنة مثل الصدفية، حيث تغطي البقع الحمراء الملتهبة جلدك، مما يسبب عدم الراحة والإحراج. قد توفر العلاجات التقليدية راحة مؤقتة، ولكن ماذا لو كان بإمكانك الحصول على جهاز يمكن ارتداؤه لا يراقب صحة بشرتك فحسب، بل يعالج الحالة أيضًا في الوقت الفعلي؟ أصبحت هذه الفكرة الثورية الآن حقيقة واقعة، وذلك بفضل العمل المبتكر الذي قام به نيو، الأستاذ المساعد بجامعة روتجرز، ومعاونيه من جامعة شيكاغو وجامعة كولومبيا. حيث ابتكر نيو وفريقه رقعة “إلكترونية حيوية حية” رائدة تجمع بين الإلكترونيات المتقدمة والخلايا الحية والهيدروجيل لعلاج الصدفية وأمراض جلدية أخرى محتملة.

وتمثل الرقعة، التي أظهرت نتائج واعدة في التجارب على الفئران، قفزة كبيرة إلى الأمام في مجال الإلكترونيات الحيوية. من خلال الجمع بين المواد المبتكرة والخلايا الحية، يمكن لهذا الجهاز القابل للارتداء مراقبة وتحسين الأعراض الشبيهة بالصدفية بشكل مستمر دون تهيج الجلد. هذا الإنجاز له آثار بعيدة المدى على علاج الأمراض الجلدية المختلفة، والجروح، وحتى سرطانات الجلد. وبينما يستعد نيو وفريقه للتجارب السريرية، فإن إمكانية وجود مستقبل يمكن فيه إدارة الأمراض الجلدية بسهولة أصبحت حقيقة.

ما هي الصدفية؟

الصدفية، مرض جلدي مزمن، يؤثر على ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم، ويسبب بقع جلدية حمراء متقشرة وملتهبة. لا يزال السبب الدقيق للصدفية لغزًا، لكن الباحثين يعتقدون أنها مرتبطة بجهاز مناعي مفرط النشاط، حيث يهاجم الجسم عن طريق الخطأ خلايا الجلد السليمة. وهذا يؤدي إلى دورة نمو متسارعة لخلايا الجلد، مما يؤدي إلى ظهور لويحات سميكة ومتقشرة.

تخيل بشرتك موقع بناء مزدحم، حيث يتم إنتاج الخلايا وإزالتها باستمرار. في البشرة الصحية، تكون هذه العملية متوازنة. لكن في حالة الصدفية، يخرج موقع البناء عن السيطرة، حيث تتكاثر خلايا الجلد بسرعة وتشكل قشورًا سميكة.
يمكن أن تكون أعراض الصدفية محبطة ومنهكة، ولا تؤثر على الجلد فحسب، بل تؤثر أيضًا على نوعية حياة الشخص. وقد يؤدي المرض إلى العزلة الاجتماعية والاكتئاب والقلق. علاوة على ذلك، غالبًا ما ترتبط الصدفية بمشاكل صحية أخرى، مثل التهاب المفاصل والسكري وأمراض القلب والأوعية الدموية.

على الرغم من عدم وجود علاج للصدفية، إلا أن العلاجات مثل الكريمات الموضعية والعلاج بالضوء والأدوية يمكن أن تساعد في علاج الأعراض. ومع ذلك، غالبًا ما تكون لهذه العلاجات حدود، وقد يعاني المرضى من آثار جانبية أو مقاومة للعلاج. وهنا يأتي دور الرقعة “الإلكترونية الحيوية الحية” المبتكرة، وهي تقنية تغير قواعد اللعبة ويمكن أن تحدث ثورة في الطريقة التي نعالج بها الأمراض الجلدية مثل الصدفية.

نبذة مختصرة عن الإلكترونيات الحيوية وعلاج الجلد

رحلة تطوير رقعة ثورية من الإلكترونيات الحيوية لعلاج الصدفية لم تبدأ من الصفر. لقد كانت الإلكترونيات الحيوية، وهي مزيج من علم الأحياء والإلكترونيات، موجودة منذ عقود، وساهمت في تشكيل علاج الأمراض الجلدية. دعونا نعود خطوة إلى الوراء لفهم تطور الإلكترونيات الحيوية في علاج الجلد.

في ستينيات القرن العشرين، تم زرع أول أجهزة تنظيم ضربات القلب، مما يمثل ولادة الإلكترونيات الحيوية. ومنذ ذلك الحين، ظل العلماء يوسعون حدود الإلكترونيات الحيوية، ويستكشفون طرقًا لدمج الخلايا الحية مع الأجهزة الإلكترونية.

في التسعينيات، بدأ الباحثون في تجربة الأجهزة الإلكترونية الحيوية لعلاج الأمراض الجلدية، مثل الجروح وسرطانات الجلد. على الرغم من أن هذه الأجهزة المبكرة كانت واعدة، إلا أنها كانت محدودة، بسبب صلابتها وتسببها تهيج الجلد.

في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، مكّن التقدم في علوم المواد وتكنولوجيا النانو من تطوير أجهزة أكثر مرونة ومتوافقة حيويًا. وأدى ذلك إلى إنشاء أجهزة إلكترونية حيوية يمكن ارتداؤها على الجلد، مثل رقعات تخطيط القلب (ECG)، والتي أصبحت شائعة في الطب الحديث.

من ساعات أبل إلى الرقع الجلدية

قد يبدو الارتباط بين ساعات أبل والصدفية غريب، لكن بالنسبة للدكتور نيو، كانت تلك لحظة اكتشاف. بصفته مهندسًا في شركة أبل، كان جزءًا من الفريق الذي طور تقنية مراقبة معدل ضربات القلب في الساعات. وقد علمته هذه التجربة أهمية التغذية الراجعة المستمرة في مراقبة الصحة. وبعد سنوات، أثارت صراعاته مع علاج الصدفية فكرة: لماذا لا نصنع جهازًا يمكن ارتداؤه ومراقبة وعلاج الأمراض الجلدية بشكل مستمر مثل الصدفية؟

ربما بدت الفكرة بعيدة المنال، لكن خلفية الدكتور نيو في الهندسة وخبرته في مجال الإلكترونيات الحيوية جعلته المرشح المثالي لمتابعة هذه الفكرة. بدأ يتصور جهازًا لا يمكنه مراقبة صحة الجلد فحسب، بل يوفر أيضًا علاجًا شخصيًا. وُلدت الرقعة “الإلكترونية الحيوية الحية”، وهي عبارة عن مزيج من الإلكترونيات المتقدمة والخلايا الحية والهيدروجيل.

لم تكن الرحلة من ساعات أبل إلى الصدفية سهلة. لقد تطلب الأمر من الدكتور نيو الاستفادة من خبرته في تطوير الإلكترونيات وتطبيقها على عالم بيولوجيا الجلد المعقد. والنتيجة هي جهاز لديه القدرة على إحداث ثورة في علاج الصدفية وما بعدها. وكما تظهر قصة الدكتور نيو، في بعض الأحيان يتطلب الأمر إلهامًا غير متوقع لإثارة ابتكار رائد.

جيل جديد من الأجهزة الإلكترونية الحيوية

الرقعة بحجم عملة معدنية صغيرة، رقيقة للغاية، وتحتوي على رقائق إلكترونية، وخلايا بكتيرية، وهلام مصنوع من النشا والجيلاتين. توجد الخلايا البكتيرية، وتحديدًا (S. epidermidis)، بشكل طبيعي على جلد الإنسان وقد ثبت أنها تقلل الالتهاب. عندما يتم وضع الرقعة على الجلد، تفرز البكتيريا مركبات تقلل الالتهاب، بينما تقوم أجهزة الاستشعار الموجودة في الدوائر المرنة بمراقبة الجلد بحثًا عن علامات الشفاء، مثل مقاومة الجلد ودرجة الحرارة والرطوبة.

يتم بعد ذلك نقل البيانات التي تم جمعها بواسطة الدوائر لاسلكيًا إلى جهاز كمبيوتر أو هاتف محمول، مما يسمح للمرضى بمراقبة عملية الشفاء. هذه الرقعة المبتكرة ليست مجرد علاج محتمل للصدفية ولكنها أيضًا منصة تقنية جديدة يمكن تكييف الإلكترونيات الحيوية لعلاج الصدفية ولتقديم علاجات للجروح وسرطانات الجلد المختلفة المحتملة.

• ما المقصود ب روتين العناية بالبشرة؟
• تاريخ الشطرنج: كيف بدأت اللعبة؟
• ما هي الطحالب وأنواعها؟
• كيف تلعب الشطرنج؟ كل ما تحتاج معرفته كمبتدئ
• ما هو قانون أوم؟

مستقبل علاج الأمراض الجلدية

تخيل أن لديك مساعدًا شخصيًا يراقب صحة بشرتك ويقدم تعليقات مستمرة للتأكد من أنك على طريق الشفاء. هذا هو مستقبل علاج الأمراض الجلدية. لا يعالج هذا الجهاز المبتكر الأمراض الجلدية مثل الصدفية فحسب، بل يتتبع أيضًا التقدم، مما يمكّن المرضى من التحكم في صحة بشرتهم.

ومن خلال الرقعة، يمكن للمرضى الحصول على تحديثات في الوقت الفعلي حول استجابة بشرتهم للعلاج، مما يسمح لهم بتعديل الخطة العلاجية وفقًا لذلك. تتمتع هذه التكنولوجيا بالقدرة على إحداث ثورة في الطريقة التي نتعامل بها مع علاج الأمراض الجلدية، مما يجعلها أكثر كفاءة وفعالية. حينها ستكون قادر على مراقبة حالة بشرتك، وتتلقي التنبيهات عندما تستجيب بشرتك بشكل جيد للعلاج، وإجراء تعديلات على خطة الرعاية الخاصة بك.

علاوة على ذلك، فإن هذه التكنولوجيا لها آثار بعيدة المدى تتجاوز مجرد علاج الصدفية. ويمكن تطبيقها على حالات جلدية أخرى، مثل الجروح وحتى سرطانات الجلد. الاحتمالات لا حصر لها، والتأثير على حياة الناس يمكن أن يكون عميقًا.

المصادر:

To heal skin, scientists invent living bioelectronics / science daily