أمل جديد لمرضى سرطان المخ.. جهاز ذكي يستهدف الخلايا بالموجات فوق الصوتية

كشفت دراسة حديثة أجراها باحثون بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، تطوير جهاز قابل للزرع داخل الدماغ، يستخدم الموجات فوق الصوتية لتعزيز انتشار الأدوية داخل الأنسجة المحيطة بالأورام السرطانية، في تقنية تجريبية قد تساعد مستقبلًا على الحد من عودة أورام الدماغ العدوانية بعد استئصالها جراحيًا، وفقًا لموقع “MIT News ”.

جهاز قابل للزرع لتوصيل الأدوية إلى الدماغ

يستهدف الجهاز بصورة خاصة الورم الأرومي الدبقي، وهو أحد أكثر أنواع أورام الدماغ عدوانية، إذ يصعب على الجراحين إزالة جميع الخلايا السرطانية خلال العمليات، ما يسمح للخلايا المتبقية بالنمو مجددًا وعودة الورم، حتى بعد خضوع المرضى للجراحة والعلاجات اللاحقة.

وصمم الباحثون، الجهاز الجديد لتوصيل الأدوية بصورة تدريجية على مدار فترة زمنية ممتدة، إذ يحتوي على خزان للأدوية ومحولات للموجات فوق الصوتية، تساعد على دفع الجزيئات إلى الانتشار لمسافات أبعد داخل أنسجة الدماغ، فضلًا عن المساعدة في تجاوز الحاجز الدموي الدماغي الذي يحد من وصول العديد من الأدوية إلى المخ.

ومن الممكن، زرع الجهاز أثناء جراحة استئصال الورم، ليبدأ بعد ذلك في إطلاق الأدوية تدريجيًا بهدف المساعدة في القضاء على الخلايا السرطانية المتبقية، مع إمكانية ضبط جرعات الموجات فوق الصوتية لاسلكيًا باستخدام وحدة تحكم مخصصة.

24 محولًا للموجات فوق الصوتية لتعزيز انتشار العلاج

وأوضحت كانان داجديفيرين، الأستاذة المشاركة في الفنون والعلوم الإعلامية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والباحثة الرئيسية في الدراسة، أن الجهاز يضم مصفوفة تحتوي على 24 محولًا للموجات فوق الصوتية، يمكنها تعزيز انتشار الدواء داخل الأنسجة وتحسين عملية توصيله.

وأضافت أن التصميم يمنح الأطباء مرونة في تحديد حجم الجرعات ومدة التسريب وعدد مرات إعطاء الدواء، بما يسمح بتطوير أساليب أكثر تحكمًا في توصيل العلاج إلى المناطق المستهدفة.

ويحمل الجهاز اسم “LUCID”، وهو اختصار لعبارة تعني "جهاز الحقن بالحمل المعزز بالموجات فوق الصوتية طويل الأمد"، ويتميز بمرونته ورقة تصميمه، إذ لا يتجاوز سُمكه سُمك قطعة من الورق المقوى.

ويجمع الجهاز بين قناة دقيقة لتوصيل الأدوية ومصفوفة تضم 24 محولًا مصغرًا للموجات فوق الصوتية، وتُصنع قناة التوصيل باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مباشرة فوق المحولات، التي تولد الموجات عند طرف الإبرة، لمساعدة جزيئات الدواء على الانتشار داخل الأنسجة المحيطة.

كيف تساعد الموجات فوق الصوتية على وصول الأدوية؟

وأشارت الدراسة إلى أن وصول الدواء إلى الدماغ لا يمثل التحدي الوحيد، إذ يتعين عليه الانتشار داخل الأنسجة المحيطة بالورم للوصول إلى أكبر مساحة ممكنة من الخلايا المستهدفة.

وتشير أبحاث سابقة إلى أن الموجات فوق الصوتية يمكنها تعزيز انتشار جزيئات الدواء من خلال توليد تدفقات تساعدها على الانتقال لمسافات أطول، كما تؤدي الاهتزازات الميكانيكية الناتجة عنها إلى زيادة نفاذية الحاجز الدموي الدماغي بصورة مؤقتة، ما يسهل عبور بعض الجزيئات إلى الدماغ.

ويحتوي الجهاز على خزان يستوعب نحو 100 ميكرو لتر من السوائل، وتتم عملية ضخ الدواء بواسطة مضخة أسموزية سلبية، بينما يمكن التحكم في الموجات فوق الصوتية لاسلكيًا عبر تقنية البلوتوث، كما يضم بطارية صغيرة قابلة لإعادة الشحن لاسلكيًا.

اقرأ أيضًا: 

أمل جديد لمرضى البهاق.. قرص واحد يوميًا لاستعادة لون البشرة