حمل خَديج ينمو في رحم اصطناعي
المشهد ليس بعيداً عن أفلام الخيال العلمي – حمل خديج (ولد قبل أوانه) داخل كيس من البلاستيك مع أنابيب وسوائل تساعده على النمو. وأهمية نجاحه تظهر أن بالإمكان تطبيقــه على إنقاذ المواليد الخدج الذين يولدون قبل أوانهم بـ 25 أسبوعاً، وحظوظ بقائهم أحياء، في هذه الحالة، ضعيفة.
ويقول “ألان فلايك”، أحد الباحثين الرئيسين، “هؤلاء الخدج بحاجة ماسة إلى جسر بين رحم الأم والعالم الخارجي. فإذا استطعنا تطوير نظام خارج الرحم لدعم النمو لبضعة أسابيع فقط، يمكننا أن نحسّن بشكل كبير النتائج بالنسبة لهم”.
وضع الباحثون في هذا الرحم الاصطناعي ثمانية حملان نمت في أرحامها الطبيعية من 105 إلى 120يوماً، وهذا يعادل فيزيولوجياً 23 إلى 24 أسبوعاً للبشر.
يتألّف هذا الرحم الاصطناعي من كيس مختوم ومعقم، مع محلول كهربائي يشبه السائل الذي يحيط بالجنين في الرحم الطبيعي. ويضخ قلب الخديج الدم من خلال حبل السرة إلى آلة تبديل الغاز خارج الكيس.
وبعد أربعة أسابيع فقط، نضجت أدمغة ورئات الخدج، كما نما صوفها وتجعد، وفتحت أعينها وبدأت تبلع. وعلق الباحثون على ذلك بقولهم: “لقد كنا ناجحين جداً في خلق ظروف بديلة للرحم الطبيعي في هذا النموذج”.
وعلى الرغم من أن هذه التجربة تبدو واعدة بشكل كبير وتدعو للحماس، إلا أن تطبيقها على الأطفال لا يزال بحاجة إلى قفزة كبيرة.
فقد تمت سابقاً مثل هذه التجربة وفشلت. ففي عام 1996 كتبت صحيفة “نيويورك تايمز” عن نجاح تجربة الرحم الاصطناعي، وتناولت في تقرير لها مختبراً في طوكيو فيه خديج من الماعز يعوم في محلول اصطناعي، لكن كل شيء انتهى إلى الفشل.
إلى ذلك، يضاف أن أوعية السرة في الحملان يمكن ألا تعمل بنفس الطريقة عند الأطفال الخدج. كما أن حجم الحملان هو أكبر من الأجنة البشرية في تلك المرحلة من التطور.
مع ذلك، إذا سارت الأمور بشكل جيد، يأمل الباحثون في تجربة الجهاز على البشر الخدج في غضون ثلات إلى خمس سنوات.
وقد أثنى على هذا الاختبار باحثون آخرون وأملوا أن يشكِّل عملاً مستقبلياً ناجحاً.

المصدر:
http://www.sciencealert.com/researchers-have-successfully-grown-premature-lambs-in-an-artificial-womb

مولدات نانوية يمكنها أن تَشحَن هاتفك الذكي
يحاول باحثون من معهد جورجيا للتكنولوجيا منذ عام 2012 استكشاف إمكانية استخدام مولدات نانوية صغيرة للكهرباء الساكنة المتولدة من الاحتكاك، واختصارها “تينغ”.
يتألّف هذا الجهاز من مادتين يتم فركهما معاً. وبهذه الطريقة، فإن المواد القابلة لإعطاء الإلكترونات مثل الزجاج والنايلون، تتبرّع بها إلى تلك القابلة لامتصاصها مثل السيليكون. وبتحويلنا الطاقة الميكانيكية من الاحتكاك إلى كهرباء، يستطيع هذا الجهاز تشغيل أجهزة إلكترونية صغيرة.
لكن بعض العقبات واجهت هذا الجهاز عند تشغيله، منها: قلة الطاقة المتولّدة، وعدم انتظام الاحتكاك وتلف المواد باللمس، والحساسية العالية للرطوبة، وغير ذلك.
لكن فريقاً من الباحثين في معهد “أونيست” للعلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية، تمكن مؤخراً من تجاوز إحدى هذه العقبات الأساسية، وهي قلة الطاقة المتولدة. وذلك بتطويرهم بوليمر جديد يعمل كمادة عازلة. ميزتها أنها، بالإضافة إلى كونها غير مستقطِبة، تصبح مستقطِبة عند تعرضها لتيار كهربائي خارجي. وهكذا تصبح مرشحة لأن تكون شاحنة للكهرباء وتفريغية أيضاً. وقد أظهرت هذه البوليميرات أن بإمكانها تخزين ضعف الطاقة، بالمقارنة مع المواد المستعملة سابقاً.
وبالإضافة إلى ذلك، عندما جعل الباحثون ثنائي القطب يتراصف مع الغشاء، تم تحسين خصائص استقبال الشحن، مما أدى إلى زيادة الطاقة المنتجة 20 ضعفاً. وربما سيتوصلون من خلال هذه العملية إلى حل بعض العقبات الأخرى.
ويقول عالم المواد جونغ مين بايغ، وهو أحد الباحثين في “أونسيت”: “إن الهدف النهائي من عملي هو شحن ساعة ذكية أو هاتف. أعتقد أن هذا واقعي، ولكن ليس الآن. إن أحد الأهداف العاجلة هي أجهزة الاستشعار التي تشحن ذاتياً بواسطة “الحك الكهربائي” أو “الحك البيولوجي-الإكتروني”، وسنعرض المنتج بعد تخطي مسألة الاستقرار”.المصدر:
http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/materials/nanogenerators-could-charge-your-smartphone

جهاز يعالج شلل السكتة الدماغية بقراءة إشارات الدماغ
في حالات السكتة الدماغية، يتوقَّف ضخ الدم إلى بعض أجزاء الدماغ، فتموت خلايا تلك البقعة وتشل الأعضاء المتصلة بها من الجسم. لكن جهازاً جديداً طوَّره فريق من الباحثين بقيادة الدكتور أريك ليوتهاردت من كلية الطب في جامعة واشنطن، يقدِّم حلاً لذلك. إذ يستطيع هذا الجهاز قراءة إشارات الدماغ الإلكترونية، وبمساعدة واجهة وسيطة بين الدماغ والكمبيوتر يتم تحويلها إلى حركة. والاستعانة بالمناطق غير المتضررة من الدماغ للقيام بالمهام نفسها التي كانت تقوم بها تلك المتضررة، وتدريب الأعضاء التي أصابها الشلل لإعادة تشغيلها من جديد.
واعتمد ديفد باندي، أحد كتّاب البحث، على حيلة علمية لاكتشافه. فمن المعروف أن الأماكن في الدماغ التي تحرِّك عضواً ما تقع على الطرف المعاكس لهذا العضو. مثلاً اليد اليمنى يحركها جزء على الجهة اليسرى من الدماغ. لكن باندي كان قد اكتشف أن هناك منطقة صغيرة على الجهة نفسها من الدماغ هي ما ينسق هذا العمل.
فقد لاحظ أولاً أنه لتحريك اليد اليمنى، تظهر أولاً إشارات كهربائية محددة في محرك على الجهة نفسها من الدماغ، أي اليسرى، معلنة النية في الحركة. وفي غضون جزء من الألف من الثانية يصبح المحرك على الجهة اليمنى نشطاً، فتتم ترجمة نية الحركة إلى تقلص فعلي للعضلات في اليد.
فأي شخص أصيب بالشلل في يده اليسرى، تكون قد تعطلت لديه بقعة المحرك على الجهة اليمنى. لكن الجهة اليسرى بقيت سليمة، وهذا يعني أن هؤلاء المرضى مستمرين في إصدار الإشارات الكهربائية الأولى التي تشير إلى النية في الحركة. لكنها في هذه الحالة لا تذهب إلى أي مكان.
وإذا تمكَّنا من أن نقرن هذه الإشارات مع حركة اليد الفعلية، فإن وصلات جديدة ستوجد في الدماغ تتيح للمناطق غير المتضررة القيام بنفس المهمات التي كان محرك المناطق المتضررة يقوم بها.
هذا بالضبط ما يقوم به الجهاز الجديد الذي أطلق عليه اسم “إبسيهاند”، الذي يحتوي على كبسولة يوجد بداخلها أقطاب لالتقاط الإشارات الكهربائية، وكمبيوتر لتكبير هذه الإشارات، ومشبك متحرك يثبت على اليد المشلولة. يلتقط هذا الجهاز نية الحركة لفتح أو إغلاق هذه اليد، ويحركها بقبضة مثل الكماشة.
وقد أظهرت التجارب الأولى تحسناً بنسبة ملحوظة، وبالرغم من أنها غير كافية، فهي مهمة جداً في تغيير وضع حياتي كان ميؤوساً منه.

المصدر:
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/05/170526165907