“كبسولة روبوتية” تمهد لتغيير مستقبل تشخيص أمراض الجهاز

طور باحثون في جامعة تكساس — أُوستن روبوتًا كبسوليًا صغيرًا يمكن ابتلاعه وتوجيهه مغناطيسيًا داخل الجهاز الهضمي، في خطوة قد تقلل الاعتماد على الإجراءات التنظيرية التقليدية الأكثر تدخلًا وإزعاجًا للمرضى.

الروبوت، المصمم في مختبر MINIMAX، عبارة عن كبسولة مطبوعة ثلاثيًّا مُغطاة بطبقة مغناطيسية مرنة وقابلة للبرمجة. تُصنع هذه الطبقة من جسيمات مغناطيسية مدمجة بسيليكون، وخلال الطباعة يتم التحكم بدقة في اتجاه المغنطة لتشكيل نمط مغناطيسي غير متماثل يسمح بالتحكم الحركي باستخدام مجالات مغناطيسية خارجية. هذا التصميم يمكّن الكبسولة من التدحرج في كلا الاتجاهين وتغيير زاوية الدوران بسلاسة، مع الحفاظ على استقرار الحركة حتى على أسطح مائلة أو رطبة تشبه بيئة المعدة.

الاستغناء عن مغناطيس صلب داخل الغلاف أتاح توفير مساحة داخلية يمكن استغلالها لاستيعاب كاميرات، أو أدوات لأخذ خزعات، أو مستودعات أدوية، أو حساسات طبية دقيقة. ومحاكاة ثلاثية الأبعاد للمجالات المغناطيسية أظهرت أن توزيع الأقطاب في الغلاف يولّد عزم دوران واضحًا ومستقرًا يجعل حركة الكبسولة قابلة للتنبؤ وأقل عرضة للاهتزاز أو الانحراف.

في دراسة موازية، اختبر الفريق نظام تحكّم يعتمد على ملفات مغناطيسية خارجية ومستشعرات داخلية، مع دمج بيانات حساسات الحركة والصور عبر خوارزميات متقدمة؛ وهذه المقاربة قد تقلل الحاجة إلى تصوير متكرر بالأشعة، وبالتالي تخفّض مستويات التعرض للإشعاع.

يمكن أن تُستخدم الكبسولة مستقبلًا في تنظير كبسولي موجه بدقة، وتوصيل أدوية مباشرة إلى مواقع الالتهاب أو الأورام، وأخذ عينات نسيجية بشكل أقل تدخلاً، ومراقبة مؤشرات حيوية داخل القناة الهضمية. وبما أن التوجيه يعتمد على مجالات مغناطيسية ضمن حدود آمنة طبيًا، فإن النظام يشكل منصة قابلة للتطوير للاستخدام السريري.

ومع ذلك، لا تزال التقنية في مرحلة ما قبل التطبيق السريري. يعمل الباحثون حاليًا على تحسين قدرات الملاحة، وتوسيع نطاق الحركة بتعزيز قوة المجالات المغناطيسية، بالإضافة إلى اختبارات التوافق الحيوي وتجارب على نماذج تحاكي بيئة الجهاز الهضمي. يمثل هذا التطور خطوة جديدة نحو تحقيق فكرة “ابتلاع الجراح” — تنفيذ إجراءات طبية دقيقة داخل الجسم بأجهزة مصغّرة، ما قد يفتح آفاقًا لعلاجات أقل تدخلًا وأكثر راحة للمرضى في المستقبل.