ابتكر باحثون من قسم الهندسة الميكانيكية وهندسة العمليات في المعهد الفدرالي للتكنولوجيا ETH، بمدينة زيوريخ السويسرية، مركبات مصغّرة، يتم التحكم بحركتها باستخدام الموجات فوق الصوتية، حيث يمكنها السير ضد تيار السوائل.

وذكر موقع ETH، أن تقنية الباحثين ستُحدث ثورة في المجال الطبي، حيث إن المركبات صغيرة بما يكفي للتنقل داخل الجسم، والسير ضد تدفق تيار الدم، مما سيُمكن الأطباء من أخذ الخزعات من الأوعية الدموية، وإدخال الدعامات، وتوصيل الأدوية بدقة للمواقع التي يصعب الوصول إليها، حيث سيتم كل ذلك داخل الجسم.

ويُعتبر باحثو المعهد الفدرالي للتكنولوجيا السويسري، من بين أوائل الباحثين في العالم، ممن نجحوا في دفع الجزيئات الدقيقة ضد تيار تدفق السوائل باستخدام الموجات فوق الصوتية، حيث تم إعداد هذه المركبات المصغرة لتعمل في المستقبل داخل الجسم وتسير ضد تيار الدم.

وكان باحثون حول العالم طوروا في السابق مركبات مصغّرة يتم تشغيلها بواسطة مجال صوتي ومغناطيسي أو باستخدام الضوء، إلا أنهم واجهوا تحديا كبيرا في دفع هذه المركبات المصغّرة ضد تدفق تيار السوائل، وذلك حتى يتمكنوا من استخدامها للسير ضد تيار الدم في الجسم.

ونجح باحثو معهد ETH بالتغلب على ذلك، في تطوير مركبات مصغّرة يتم التحكم بحركتها بواسطة مجال خارجي ويمكنها السباحة ضد تيار السوائل.

واختبر الفريق البحثي برئاسة الباحثين دانيال أحمد وبرادلي نيلسون، ابتكارهم في أولى تجاربهم المعملية، حيث استخدموا جسيمات مغناطيسية مصنوعة من أكسيد الحديد وبوليمر بقطر دائرة يبلغ 3 ميكرومتر، ويدفع مجال مغناطيسي هذه الجسيمات إلى كتلة في سرب بقطر دائرة يبلغ ما بين 15 و40 ميكرومتر.

وقال أحمد إن ”الموجات الفوق صوتية والمجالات المغناطيسية تخترق أنسجة الجسم، حيث تعتبر طريقتنا مثالية للتحكم في المركبات المصغرة داخل الجسم“.

ودرس الفريق البحثي سلوك هذا السرب في أنبوب زجاجي رفيع مع تدفق السائل من خلاله، حيث يبلغ قطر الأنابيب الزجاجية من 150 إلى 300 ميكرومتر.

واستخدم الباحثون الموجات فوق الصوتية بتردد محدد، لتحريك السرب المصغر ضد تدفق السائل في الأنبوب، حيث عملوا أولا على توجيه السرب على جدار الأنبوب، ثم تحولوا إلى مجال مغناطيسي دوّار لدفع السرب ضد التيار.

ويعتزم الباحثون في خطوتهم التالية، اختبار مدى استجابة المركبات المصغّرة في السباحة ضد التيار داخل الأوعية الدموية للحيوانات.

ويأمل الباحثون أن يخدم ابتكارهم في يوم من الأيام، عددا من التطبيقات الجراحية المجهرية المحتملة، مثل انسداد الشرايين، كما يمكن استخدام المركبات الدقيقة في المستقبل، لتوصيل أدوية السرطان عن طريق الأوعية الدموية وإطلاقها مباشرة في أنسجة الورم، وفي نقل الأدوية من الأوعية الدموية إلى أنسجة المخ.