الهندسة والآليات > التكنولوجيا الطبية
تقنية جديدة تلغي آلام الوخز للإبر
ماما أنا بخاف من الإبرة .....
من اكثر الجمل التي يقولها الأطفال الصغار في أوقات اللقاح ... وأحياناً حتى الكبار لديهم هذا الخوف أيضاً...
لكن التقنيات الحديثة بدأت تعمل على حلول أخرى لتخفيف الألم وزيادة الفعالية تابعو معنا كيف يتم ذلك
هل أنتم ممن يخاف من وخز الإبرة إذا كنتم كذلك فلا تقلقوا فهناك حوالي 20% من سكان العالم يعانون من هذا الرهاب ولكن الخبر السار الآخر أنُّ هناك عالماً في مجال الهندسة الحيوية -وهو المهندس مارك كيندال- استطاع أن يُغير مفهوم حقن الدواء أو اللقاح من الوخز بالإبرة إلى مفهوم آخر كلياً، وهو اللقاح عن طريق رقعة بسيطة توضع على الجلد، وهو على الرغم من ذلك ليس شبيهاً بلصاقات النيكوتين بل يعد مفهوماً جديداً لحقن الدواء في أجسامنا.
ففي العام 1853 قام ألكسندر وود بتسجيل الإبرة والحقنة كأول براءة اختراع لهُ، وكانت هذه التقنية التي تبلغ من العمر 160عاماً هي التقنية الأولى التي زادت عمرنا الافتراضي وجعلت حياتنا تمتد أكثر، لكنها تملك نقاط ضعف كما لأي تقنية أخرى، وتعتبر الإبرة والحقنة جزءاً رئيسياً في تلك القضية حيث أن كثيراً منا لا يحبون الإبرة والحقنة، وحسب الدراسات الأخيرة فإن 20% من السكان يعانون مما يسمى بـرهاب الإبرة، مما يسبب تجنبهم الفعلي للقاح بسبب رهاب الإبرة، أم القضية الأخرى الرئيسية فترتبط بالإبر ألا وهي إصابات الوخز بالإبر لمستخدميها وتشير أرقام منظمة الصحة العالمية إلى وجود حوالي 1.3 مليون وفاة كل عام تحدث بسبب انتقال التلوث والعدوى من خلال إصابات الوخز بالإبر.
ربما قد تكونوا سمعتم بهذه المشاكل سابقاً لكن الأمر لا يقتصر عليها فقط، فهناك عيبان آخران للإبرة التقليدية: الاستجابة المناعية عند إعطاء الحقنة،فالإبرة تقوم بإبطاء سرعة تجاوب نظام المناعة، حيث تُوقف نظام المناعة من العمل في مكان دخول الإبرة في الجلد. بالإضافة لمشكلة السلسلة الباردة وهي الحاجة لإبقاء اللقاح مبرّدأ بدأاً من مرحلة الإنتاج ووصولاً لمرحلة الحقن وخلال كافة مراحل النقل والتخزين.
بعد التعرف على كل تلك المخاطر ونتيجة دراسة الباحثين لها ومحاولة إيجاد الحلول لها عمل الباحثون عللى إيجاد طرق جديدة للحقن عن طريق تقنية تدعى الـ Microneedle.
فقد طور الدكتور رايان دونيللي أحد الباحثين طريقة لاعطاء اللقاح تعرف باسم microneedle patches حيث قال انها تعد ثورة في توصيل اللقاح والمركبات البيولوجية.
ماهي هذه التقنية؟
الـ microneedle patches عبارة عن رقائق يتراوح قياسها بين حجم شريحة الهاتف المحمول ( SIM) إلى حجم الهاتف المحمول توضع على الجسم كاللصقة الطبية العادية وتحوي من الأسفل على مايفوق الـ 300 إبرة لا ترى بالعين المجردة ارتفاعها لا يتعدى النصف ميلي متر وهي مصنوعة من مادة بوليميرية هلامية غير سامة للجسم البشري مشابهة لمواد العدسات اللاصقة تدعى الهيدروجيل.
هذه التقنية تسمح بإيصال اللقاح بدون ألم أو حتى نزيف للدم، فعند دخول الإبر الميكروية الى الجلد ينتشر اللقاح أو أي من المواد الفعالة الموجودة على سطح الإبر الميكروية كالببتيدات ( مواد تحتوي على حمضين امينيين ) أوالبروتينات أوغيرها من المواد التي يراد حقنها في الجسم، كما أن هذه التقنية تستطيع سحب السوائل الحيوية مما قد يمكن من المراقبة مباشرة لبعض المكونات كنسبة السكر في الدم.
وتعد فئة الأطفال الخدج الأكثر استفادة من هذه التقنية لأن أجسامهم تعد طرية جداً ولا يناسبها استخدام الإبر بشكل متكرر وخصوصاً خلال ساعاتهم و اشهرهم الأولى.
فيديو يوضح آلية عمل microneedle
بعد التعرف على مخاطر إبر الحقن سنتكلم عن تقنية الـ Nanopatch:
تم اختراع تقنية الـ Nanopatch في معهد الهندسة الحيوية وتكنولوجيا النانو (AIBN) لاستبدال طرق الإبر والحقن التقليدية بقطعة صغيرة تقوم بإيصال اللقاح دون ألم عن طريق تقنية النانو والتي يتوقع الباحثون أن تكون فعالة أكثر من طرق توصيل اللقاح التقليدية، كما أن هذه التقنية لديها القدرة على تحسين راحة المريض، التقليل من إصابات الحقن بالإبر ومنع حدوث التلوث. وهي مصممة من اجل الحرارة العادية. ولا تحتاج إلى التبريد وقادرة على جعل النقل رخيص وسهل أكثر وبشكل خاص في الدول النامية.
ونحن نأمل بأن هذه التكنولوجيا ستؤدي إلى تحسين وصول اللقاحات إلى دول العالم الثالث وزيادة الصحة العالمية
ماهي الـ Nanopatch:
- تبدو النانوباتش بالنسبة للعين المجردة وكأنها مربع أصغر من طابع بريدي، بينما ما ستراه تحت المجهر عبارة عن آلاف من النتوءات الصغيرة(التي تشبه الإبر) التي لا تراها العين البشرية فهناك حوالي 4،000 نتوء مصنوع من مواد بوليميرية خاصة، وقد تم تصميم هذه النتوءات لتؤدي دورا رئيسياً مع النظام المناعي في الجلد.
- تصنع النانوباتش بتقنية تدعى الخرط الأيوني التفاعلي العميق، تم اقتباس هذه التقنية الخاصة من تقنية صناعة أنصاف النواقل، وبالتالي فهي تقنية ذات كلفة منخفضة وقابلة للطرح بأعداد كبيرة، مما سيُخفض قيمة اللقاح ويعتبر هذا الأمر نقطة مهمة في العالم النامي.
- أما آلية العمل فتعتمد على تجفيف اللقاحات لتغلف النتوئات الموجودة على النانوباتش ليتم حقنها بالجلد باستخدام جهاز خاص يعمل بقوة ضغط الهواء، سهل الاستخدام ويمكن تسميته بالإصبع المتطور، تخترق النتوءات الموجودة على سطح النانوباتش الطبقة الخارجية الصلبة للجلد، ليتم إطلاق اللقاح بسرعة كبيرة في أقل من دقيقة ومن ثمَّ يمكن أن تتم إزالة النانوباتش ، مما يمكننا من تجاوز مشكلة الخوف من الإبر.
فيديو يوضح آلية العمل:
تكمن الميزتان الأساسيتان لهذه التقنية في تحسين ردة فعل الجهاز المناعي لطريقة التوصيل بداية ، وهذا يتعلق بالوصول إلى خلايا لانجرهانز المناعية في الجلد ، وتعجز الإبرة التقليدية في الوصول إليها بشكل كافي بسبب اختراقها للجلد بثخانة كبيرة، وتكمن الميزة الثانية في التخلص من السلسلة الباردة فارتفاع درجة حرارة اللقاح سيسبب تلف اللقاح وبالتالي لن يعطي النتيجة المطلوبة منه، ففي أفريقيا وحدها تفقد كمية كبيرة من اللقاحات فعاليتها نتيجة قطع في السلسلة الباردة خلال إحدى المراحل، والمسبب الأساسي لهذه المشكلة طبيعة اللقاح السائلة التي تحتاج إلى تبريد، بينما تكمن ميزة النانوباتش بأنُّ اللقاح بصوره جافة، وحين يكون جاف، فهو لا يحتاج إلى تبريد فقد أمكن إبقاء اللقاح مخزن في درجه حرارة ٢٣ مئوية لمدة تزيد عن سنة بدون أن يفقد نشاطه على الإطلاق، وهذا تطور مهم. وقد تم اختيار الشركة المنتجة لهذه التقنية كرائدة في التكنولوجيا مما يؤكد أهمية تقنية قطعة النانو وفوائدها الصحية العالمية .
مارأيكم بتقنية النانوباتش؟ وما هي الأدوات الطبية يلي تخافون منها أيضاً وتتمنون ان يتم تطويرها بطريقة تقلل الخوف؟
المصادر:
محادثه أجراها مارك كيندال في TED
مصادر الصور:
