روبوتٌ صغيرٌ يتجوّلُ في الأمعاءِ الدّقيقةِ ويُشخِّصُ أمراضَ الجهازِ الهضميّ

استمع على ساوندكلاود 🎧

لأنَّ عالمَ الرّوبوتات يتطوّرُ بشكلٍ هائلٍ ومثير، يأملُ الباحثونَ الاستفادةَ من الرّوبوتاتِ لتشخيصِ أمراضِ الجهازِ الهضميِّ وتنظيرِ الكولون، حيثُ صمّموا في بادئِ الأمرِ روبوتًا دوديًّا صغيرًا يستطيعُ الزّحفَ في الأماكنِ الضّيّقةِ والمُحكَمةِ، لكن لا يُمكن استخدامُه في الأماكنِ الطّويلةِ والمُنحنيةِ كالأمعاء. لذلك كانَ لا بُدَّ من التّفكيرِ بتصميمٍ آخرَ مستوحىً من الطّبيعةِ فاتّجهت الأنظارُ إلى الأفاعي كونها تتحرّكُ بشكلٍ تموّجيّ وبحركةٍ سلسةٍ في الوقتِ نفسِه وهذا ما يجعلُها تقطعُ مسافاتٍ طويلةٍ بسرعة. وهذا ما يُناسبُ الأمعاءَ الدّقيقةَ وبيئتَها الرّخوةَ نوعًا ما، لذلك استقرَّ الباحثونَ في النّهايةِ على تصميمٍ بسيطٍ، يشبهُ الأفعى إلى حدّ كبيرٍ، مُزَوَّدٍ بمحرّكٍ وحيدٍ فقط ويعتمدُ على فكرةِ الحركةِ الحلزونيّةِ الدوّارة.

ويقولُ أحدُ مصمّمي الرّوبوت، وهو المهندسُ الميكانيكيّ (David Zarrouk) من جامعةِ (Ben-Gurion) ، إنّه يُمكنُ عَكسُ اتّجاهِ حركتهِ من خلالِ عَكسِ اتّجاهِ دورانِ المحرّكِ، ويُمكنُ تزويدُ الرّوبوتِ بكاميرا وجعله يتجوّلُ بسهولةٍ في الأمعاءِ الدّقيقةِ التي لم يستطعْ أيُّ نوعٍ من أنواعِ المناظيرِ الوصولَ إليها حتّى وقتِنا الحاليّ باستثناءِ الكبسولةِ (جميعُ المناظيرِ التّقليديّةِ تصلُ إلى الأمعاءِ الغليظةِ فقطْ). ولكن قد تصلُ رحلتُه داخلَ الأمعاءِ إلى 12 ساعةً بسببِ قدرةِ الكاميراتِ المثبّتة فيه على التّجوالِ داخلَ الجهازِ الهضميّ وهذا يؤدّي إلى إطالةِ الرّحلة. بالإضافةِ إلى أنَّ الكبسولةَ قد تَعلَق داخلَ الأمعاءِ في حالِ انتهاءِ طاقةِ البطّاريّةِ، وهذا ما يؤدّي إلى حذفِ كافّةِ البياناتِ فيها. وأحدُ عيوبِ الكبسولةِ أيضًا عدمُ قدرتِها على أخذِ عيّناتٍ من الأمعاء.

أُطلِقَ على التّصميمِ اسمُ الرّوبوت (SAW) وهو اختصارُ جملة (single actuator wave-like robot) أي الرّوبوت الموجيّ ذو المحرّكِ الواحد. يستطيعُ (SAW) التحرّكَ بسهولةٍ داخلَ الأمعاءِ الدّقيقةِ لجسمِ الكائنِ الحيِّ بسببِ حركتهِ المتموّجةِ وحجمهِ الصّغيرِ جدًّا. يقول (Zarrouk) إنَّ الرّوبوتَ صُمِّمَ من مجموعةٍ من القطعِ البلاستيكيّةِ المتشابكةِ بواسطةِ تقنيّةِ الطّباعةِ ثلاثيّةِ الأبعادِ وهي تشبهُ فقراتِ الظّهرِ إلى حدّ كبيرٍ، وبعدَ مجموعةٍ من الاختباراتِ استطاعَ الرّوبوتُ (SAW) إثباتَ قدرتِه على التّحرّكِ السّريعِ على سطوحٍ مختلفةٍ وواسعةٍ على اختلافِ أنواعِها سواءٌ أمياهًا كانت أم تربةً وعرةً أو صخريّةً.

ما زالَ العملُ مستمرًّا:

ثمّةَ مجموعةٌ من المشاكلِ التي يعملُ الباحثونَ على تداركِها وهي:

- إنَّ الموادَّ البلاستيكيّةَ التي يُصنع منها الرّوبوت غيرُ مناسبةٍ للتّطبيقاتِ البيولوجيّةِ، ولهذا لا بدَّ من البحثِ عن مادّةٍ من نوعٍ آخرَ أكثرَ ملاءمةٍ لجسمِ الكائنِ الحيّ.

- ويجبُ التأكّدُ بأنَّ الرّوبوتَ لن يعلقَ عندَ الأماكنِ المنحنيةِ والثّنايا الضّيّقةِ للأمعاءِ الدّقيقة.

- حجمُ الرّوبوتِ ما يزالُ أكبرَ من حجمِ الأمعاءِ الدّقيقةِ إلّا أنَّ عمليّةَ تصغيرِه واضحةٌ وبسيطة.

- حركةُ الرّوبوتِ منطقيًّا أسهلُ عندما تكونُ الأمعاءُ متوجّهةً إلى الأسفلِ ولكنّها نحوَ الأعلى أيضًا فيجبُ العملُ على تسهيلِ حركةِ الرّوبوتِ إلى الأعلى أيضًا.

فكّرَ الباحثون في استخدامِ مادّة اللاتِكْس (latex) الحيويّةِ لتصميمِ الرّوبوت بدلَ البلاستيك، وهي تتوافقُ بيولوجيًّا مع جسمِ الكائنِ الحيّ، كما أنّها مرنةٌ ومتينةٌ في آنٍ معًا، ويقولُ (Zarrouk) إنّهم يعملون الآنَ على تصغيرِ حجمِ الرّوبوت حتّى تَسْهلُ عمليّةُ ابتلاعِه وكذلك حركتُهُ داخلَ الأمعاء.

قد يتساءلُ البعضُ: هل يسبّبُ هذا الرّوبوتُ أضرارًا لجسمِ الكائنِ الحيّ فهو في النّهايةِ كائنٌ غريبٌ؟! يجيبُ (Zarrouk) عن هذا السّؤالِ بالنّفي، فالرّوبوت أصغرُ من صمّاماتِ المعدةِ ومن المريء وفتحةِ البوّابِ الفاصلةِ بينَ المعدةِ والأمعاء، ولذلك فلا أضرارَ له من النّاحيةِ النظريّة. بالإضافةِ إلى أنَّ حركةَ المعدةِ تدفعُ الرّوبوت تلقائيًّا ببطءٍ إلى الأمعاءِ، مع التّأكيدِ على خلوّه من أيّة حافّات حادّةٍ قد تقطعُ أنسجةَ الأمعاءِ الحيّةَ والدقّيقة.

عندما يُمكنُ التّغلبُ على تلك العقباتِ سيخضعُ الرّوبوتُ بدايةً لتجربةٍ داخلَ أمعاءِ الخنازير، وسيزوّدُ حينَها بكاميرا تُمكّنُ الطبيبَ المشرفَ من فحصِ أماكنَ معيّنة.

يأملُ الباحثونَ، على المدى الطّويلِ لمشروعِهم، أخذَ عيّناتٍ من الأنسجةِ الحيّةِ بأدواتٍ قاطعةٍ صغيرةٍ توضَعُ على الرّوبوت، كما يأملون أن يستطيعوا إيقافَ النّزيفِ باستخدامِ أدواتٍ تقومُ بكيّ الأنسجةِ التّالفةِ أو حرقِها.

وحتّى ذلكَ الوقت، يُمكنُكم القيامُ بما يلزمُ لسباقِ هؤلاء الباحثين في محاولةٍ لتذليلِ هذه العقباتِ أو تطويرِ هذا الرّوبوت ليقومَ بأعمالٍ لا يستطيعُ (SAW) القيامَ بها، وقد تشاهدونَ في هذا الفيديو ما يُمكنُ أن يفيدَ إن أردتم المزيد.

المصدر:

هنا