أهم القصص الطبية الحيوية لعام 2024

في عام 2024، وصلت التكنولوجيا الطبية الحيوية إلى رؤوسنا بالفعل، أو بشكل أكثر تحديدًا، إلى أعيننا وأدمغتنا. كانت بعض مقالات Spectrum الأكثر شعبية هذا العام تدور حول التكنولوجيا التي تساعد رؤيتنا، مع قصص عن زراعة الشبكية والعدسات اللاصقة الذكية التي تجذب عينك. لقد تعمقت في التكنولوجيا غير الجراحية لتسريع النوم والحفاظ على وظائف المخ للأشخاص المصابين بمرض الزهايمر، بالإضافة إلى مسبار التصوير للمساعدة في جراحات الدماغ شديدة التدخل.

لكن الأمر لم يكن كله في رؤوسنا. هذا العام، ستقرأ أيضًا عن البدلات الخارجية المساعدة وأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي منخفضة التكلفة، بالإضافة إلى محرك بيانات الحمض النووي الذي يعد بطريقة جديدة لحفظ كميات هائلة من المعلومات.

بينما ننتظر لنرى كيف ستعمل التكنولوجيا الجديدة على تعزيز حواسنا أو تحسين صحتنا في عام 2025، خذ دقيقة لإلقاء نظرة على أكبر قصص العام الماضي. تابع القراءة للاطلاع على أفضل المقالات الطبية الحيوية في Spectrum لعام 2024.

مركز ويس للهندسة الحيوية والعصبية

يمكن للإطارات المساعدة التي تسمى البدلات الخارجية أن تساعد الأشخاص في العلاج الطبيعي وإعادة التأهيل على تحريك أجسامهم. تعمل الأجهزة عن طريق تحريك عضلات المستخدم عبر نبضات كهربائية، لكن هذا التحفيز يمكن أن يرهق المستخدم بسرعة. يقدم الباحثون في كوريا الجنوبية وسويسرا حلاً محتملاً: نظام القابض الكهروستاتيكي. في هذا النظام، يتم وضع الأكمام حول المفاصل وعادة ما تكون مرنة، ولكنها يمكن أن تتصلب بسرعة لدعم الجسم بين الحركات دون تحفيز إضافي. ويجري وضع نماذج أولية لهذه التقنية، التي يطلق عليها اسم “Synapsuit”، من قبل المعهد الكوري لتكنولوجيا الإلكترونيات.

بيكسيوم

في عام 2022، شرح المساهم مارك هاريس بالتفصيل كيف كان المستخدمون المكفوفون لزراعة الشبكية التي صنعتها شركة التكنولوجيا الحيوية في كاليفورنيا Second Sight. غادر مع الأجهزة غير المدعومة عندما توقفت الشركة المصنعة عن العمل. اقتربت هذه القصة من التكرار عندما نفدت أموال شركة التكنولوجيا الحيوية الفرنسية Pixium Vision في نوفمبر 2023، إلى أن وصلت بيانات تجريبية مثيرة للإعجاب في وقت سابق من هذا العام، وتم الاستحواذ على الشركة من قبل Science، وهي شركة ناشئة يديرها أحد مؤسسي Neuralink.

إليميند

بدء إليميندتعد عصابة الرأس التي تبلغ قيمتها 349 دولارًا أمريكيًا بجعلك تنام بشكل أسرع. أول منتج للشركة، والذي بدأ الطلب المسبق عليه هذا العام، يتتبع موجات الدماغ باستخدام أجهزة استشعار تخطيط كهربية الرأس (EEG)، ثم يعدلها باستخدام موجات صوتية يتم توصيلها عبر التوصيل العظمي. اختبر المحرر السابق المحترم لـ Spectrum، Tekla Perry، عصابة الرأس لفترة وجيزة، على الرغم من أنها في ظروف أقل من مثالية. “لم يكن هذا هو الوقت المناسب أو المكان المناسب لمحاولة النوم العميق، لكنني – والآخرون في الغرفة – لاحظت أنه بعد دقيقتين كنت أتثاءب كالمجنون.”

صور جيتي

قدم Elon Musk ادعاءات جريئة حول القدرات القادمة لـ Neuralink Blindsight، وهو الطرف الاصطناعي البصري لشركته الذي يهدف إلى استعادة الرؤية لدى الأشخاص الذين فقدوا البصر في كلتا العينين. تم تصنيف الجهاز كجهاز اختراق من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في سبتمبر، لكن الخبراء قالوا لـ Spectrum أنه من المحتمل ألا يرقى إلى مستوى الضجيج الذي أطلقه ماسك.

جريج مابلي

بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من حالات الصحة العقلية مثل الاضطراب ثنائي القطب، من المهم مراقبة حالتهم المزاجية. قد تكون تطبيقات الهواتف الذكية قادرة على القيام بذلك، من خلال توفير رؤية موضوعية حول حالتنا الداخلية من البيانات التي تم جمعها دون أي إدخال من المستخدم. على عكس التطبيقات والسجلات التقليدية لتتبع الحالة المزاجية، تقوم هذه التطبيقات بجمع البيانات بهدوء في الخلفية حول سلوك المستخدم. ولكن على الرغم من كونها واعدة، فإنها تواجه تحديات، بما في ذلك المخاوف المتعلقة بالخصوصية والحاجة إلى التحقق السريري الصارم.

مؤسسة سانت مايكل

عند علاج تمدد الأوعية الدموية والسكتات الدماغية، عادة ما يضطر جراحو الأعصاب إلى الاكتفاء بالصور الباهتة. لكن هذا قد يتغير قريبًا، وذلك بفضل مسبار تصوير الألياف الضوئية الجديد. ويتحرك المسبار عبر متاهة شرايين الدماغ، ويلتقط صورًا عالية الدقة للدماغ لتوجيه الجراحين. كتب إيلي دولجين: “في حين كان لدى الأطباء في السابق رؤية تشبه رؤية القمر الصناعي لشبكة الأوعية الدموية في الدماغ، أصبح لديهم الآن وجهة نظر تشبه رؤية Google Street View”. وقد تم اختبار المسبار في تجارب سريرية في مستشفيين في تورونتو وبوينس آيرس، وتهدف إحدى الشركات الناشئة إلى طرح هذه التكنولوجيا في السوق.

صور جيتي

تعد ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي الحالية باهظة الثمن وتتطلب مغناطيسات قوية والكثير من الطاقة لتشغيلها. ومع وجود هذه الآلات عادة في مراكز المستشفيات المتخصصة فقط، فإن التصوير بالرنين المغناطيسي لا يمكن الوصول إليه بالنسبة لأكثر من ثلثي سكان العالم. لكن ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي الجديد والمبسط لكامل الجسم يعمل بجزء صغير من التكلفة ويبلغ 1800 واط، مقارنة بـ 25 كيلووات أو أكثر. تستخدم الآلة الذكاء الاصطناعي لمطابقة جودة الصورة لماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدية مع مغناطيسات أقل قوة بكثير.

مختبر تساي / معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بيكاور

بدأت التجارب السريرية المبكرة تظهر أدلة على أن تحفيز الدماغ بترددات معينة يمكن أن يفيد الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر. وفقًا لفريق من الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، فإن ذبذبات الصوت والضوء بتردد 40 هرتز تنشط عملية التطهير العصبي التي تساعد على إزالة بيتا أميلويد، وهو البروتين الذي يتجمع معًا في أدمغة المصابين بمرض الزهايمر. ويجري حاليا اختبار العلاج غير الجراحي في تجارب عشوائية، ومن المرجح أن تستمر الأبحاث في السنوات القليلة المقبلة، على الرغم من أن بعض الشركات تقدم بالفعل منتجات “العافية” التي توفر ضوء تردد جاما أو التحفيز الصوتي.

ادمون دي هارو

بياناتنا تتراكم بسرعة. في الواقع، إنها تنمو بشكل أسرع من قدرة التخزين لدينا التي ستتمكن من التعامل معها في غضون سنوات قليلة. ولهذا السبب تتخذ بعض المؤسسات خطوات نحو بناء محرك DNA لتخزين طوفان البيانات، بدلاً من الأشرطة المغناطيسية ومحركات الأقراص. مع عمل كل قاعدة DNA (A، T، G، وC) كوحدة صغيرة، يوفر DNA كثافة تخزين أفضل بكثير؛ وفقًا لأحد التقديرات، يمكن تخزين جميع المعلومات الموجودة على الإنترنت والتي يبلغ حجمها 120 زيتابايت في حجم من الحمض النووي بحجم مكعب السكر. والآن، يبحث الباحثون عن طرق لقراءة وكتابة كميات كبيرة من بيانات الحمض النووي بكفاءة.

عرفان بورشعبان

يمكن أن يكون للعدسات اللاصقة الذكية استخدامات استهلاكية وطبية مختلفة، مثل قياس مستويات الجلوكوز، أو توصيل الأدوية لأمراض العين، أو حتى العمل كشاشة للواقع المعزز. ولكن كيف يمكنك تشغيل جهاز مثبت على أحد أكثر الأجزاء حساسية في جسم الإنسان؟ أنشأ الباحثون في جامعة يوتا وحدة توليد طاقة هجينة تستمد الطاقة من الضوء والدموع: فبينما تكون العيون مفتوحة، تلتقط الخلايا الشمسية المرنة الصغيرة المصنوعة من السيليكون الضوء من الشمس والمصادر الاصطناعية. ثم، حرفيًا في غمضة عين، يعمل النظام الثاني مثل بطارية الهواء المعدنية، حيث تعمل الإلكتروليتات في الدموع كوقود حيوي. يسمح هذا المزيج بتوليد الطاقة بشكل مستمر ويوفر طاقة كافية لجهات الاتصال الذكية.