كبسولة الحياة.. اختراع جديد يجتاز التجارب البشرية

نجح باحثون معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وشركة Celero Systems وجامعة وست فرجينيا، في ابتكار جهاز جديد على هيئة كبسولة قابلة للهضم، يمكنه مراقبة العلامات الحيوية المنقذة للحياة بأمان من داخل المعدة.

وحسب تقرير موقع eurekalert، فإن الجهاز الجديد اجتاز التجارب البشرية الأولى بنجاح.

وتستخدم الكبسولة، التي يبلغ حجمها حجم الفيتامينات المتعددة، مقياس تسارع لقياس معدل تنفس المريض ومعدل ضربات القلب. ويقول الباحثون إنه بالإضافة إلى تشخيص انقطاع التنفس أثناء النوم، يمكن أن يكون الجهاز مفيدًا أيضًا في اكتشاف الجرعات الزائدة من المواد الأفيونية لدى الأشخاص المعرضين لخطر كبير.

يقول جيوفاني ترافيرسو، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأخصائي أمراض الجهاز الهضمي في مستشفى بريجهام والنساء: "إنه تدخل مثير لمساعدة الأشخاص على التشخيص ومن ثم تلقي العلاج المناسب إذا كانوا يعانون من انقطاع التنفس الانسدادي أثناء النوم". "يتمتع الجهاز أيضًا بالقدرة على الكشف المبكر عن التغيرات في حالة الجهاز التنفسي، سواء كان ذلك نتيجة للمواد الأفيونية أو الحالات الأخرى التي يمكن مراقبتها، مثل الربو أو مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD)."

وفي دراسة أجريت على 10 متطوعين بشريين، أظهر الباحثون أنه يمكن استخدام الكبسولة لمراقبة العلامات الحيوية والكشف عن نوبات انقطاع التنفس أثناء النوم، والتي تحدث عندما يتوقف المريض ويبدأ التنفس بشكل متكرر أثناء النوم. ولم يظهر على المرضى أي آثار ضارة من الكبسولة التي مرت دون ضرر عبر الجهاز الهضمي.

ترافيرسو هو أحد كبار مؤلفي الدراسة، إلى جانب روبرت لانجر، أستاذ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وعضو معهد كوخ لأبحاث السرطان التكاملية التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا؛ وفيكتور فينومور، مدير مركز أبحاث الأداء البشري وعلم الأعصاب التطبيقي في كلية الطب بجامعة وست فرجينيا؛ وعلي رضائي، مدير معهد روكفلر لعلم الأعصاب في كلية الطب بجامعة وست فرجينيا.

على مدار العقد الماضي، طور ترافيرسو ولانجر مجموعة من أجهزة الاستشعار القابلة للهضم والتي يمكن استخدامها لمراقبة العلامات الحيوية وتشخيص اضطرابات الجهاز الهضمي، مثل تباطؤ الجهاز الهضمي وأمراض الأمعاء الالتهابية.

وركزت الدراسة الجديدة على قياس العلامات الحيوية باستخدام كبسولة طورتها شركة Celero Systems تتضمن مقياس تسارع يكتشف الحركات الطفيفة الناتجة عن نبض القلب وتوسع الرئتين. وتحتوي الكبسولة أيضًا على بطاريتين صغيرتين وهوائي لاسلكي ينقل البيانات إلى جهاز خارجي مثل الكمبيوتر المحمول.

وفي الاختبارات التي أجريت على نموذج حيواني، وجد الباحثون أن هذه الكبسولة يمكنها قياس معدل التنفس ومعدل ضربات القلب بدقة. وفي إحدى التجارب، أظهروا أن المستشعر يمكنه اكتشاف انخفاض معدل التنفس الناتج عن جرعة كبيرة من الفنتانيل، وهو دواء أفيوني.

وبناءً على هذه النتائج، قرر الباحثون إجراء المزيد من الاختبارات على الكبسولة في تجربة سريرية في معهد روكفلر لعلم الأعصاب بجامعة وست فرجينيا. تمت مراقبة 10 مرضى مسجلين في الدراسة باستخدام الكبسولة القابلة للهضم، وتم توصيل هؤلاء المرضى أيضًا بأجهزة الاستشعار المستخدمة عادةً لمراقبة النوم، حتى يتمكن الباحثون من مقارنة القياسات من كلا النوعين من أجهزة الاستشعار.

ووجد الباحثون أن المستشعر القابل للهضم كان قادرًا على قياس معدل التنفس ومعدل ضربات القلب بدقة، كما اكتشف أيضًا حالة انقطاع التنفس أثناء النوم التي عانى منها أحد المرضى.

ويعتقد الباحثون أن هذا النوع من أجهزة الاستشعار يمكن استخدامه لتشخيص انقطاع التنفس أثناء النوم بطريقة أقل تدخلاً من أجهزة الاستشعار الموجودة على الجلد المستخدمة الآن. ويمكن استخدامه أيضًا لمراقبة المرضى عندما يبدأون علاج انقطاع التنفس، للتأكد من فعالية العلاج.

وجرى تصميم الجهاز بحيث يمكنه مراقبة العلامات الحيوية مثل التنفس ومعدل ضربات القلب من داخل الجسم ونقل البيانات إلى جهاز خارجي مثل الكمبيوتر المحمول.

ويقول العلماء إن الكبسولة لديها القدرة على توفير رعاية منقذة للحياة للأشخاص المعرضين لخطر جرعات زائدة من المواد الأفيونية.

ويأمل الفريق أيضا أن يتمكن بالجهاز الجديد من مساعدة الأشخاص الذين يعانون من مشكلات صحية أخرى مثل اضطرابات النوم.