أفق جديد.. كبسولة ضوئية لدراسة أعصاب 'الدماغ الثاني'

مدار الساعة -ابتكر العلماء جهاز أيكوبس وهو كبسولة بحجم حبة فيتامين، يمكنها المرور بأمان عبر الجهاز الهضمي للفئران، مع تسليط الضوء داخلها.

تحتوي الأمعاء ثاني أكبر مجموعة من الخلايا العصبية في الجسم بعد الدماغ

ويُعد هذا الجهاز أول جهاز قابل للبلع بحجم القوارض للتحفيز البصري، مصنوع بالكامل باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، ويعمل لاسلكياً.

وبحسب "ستادي فايندز"، أجريت أبحاث تطوير هذا الجهاز بقيادة الباحث خليل رمادي، من جامعة نيويورك أبو ظبي.

20 ساعة في أمعاء القوارض

وفي التجارب، صمدت الكبسولة لمدة 48 ساعة في سائل معدي مُحاكي، وأنتجت مستويات حرارة آمنة، ومرت عبر الأمعاء في غضون 20 ساعة تقريباً.

وعلى الرغم من أنها لم تتحكم بعد في الخلايا العصبية لدى الحيوانات الحية، إلا أن جهاز أيكوبس قد يفتح آفاقاً جديدة لدراسة الشبكات العصبية للأمعاء؛ وقد يُسهم يوماً ما في تطوير علاجات لاضطرابات الجهاز الهضمي.

وتعمل الكبسولة لاسلكياً، ويعادل حجمها حبة فيتامين كبيرة، ويمكن للفئران ابتلاعها، ما يمنح العلماء طريقة فريدة لتسليط الضوء على أجهزتها الهضمية دون جراحة.

وتوصف الشبكات العصبية في الأمعاء بأنها "الدماغ الثاني".

وفي الدراسة، وصفها الباحثون بأنها ثاني أكبر مجموعة من الخلايا العصبية في الجسم بعد الدماغ. لطالما واجه العلماء صعوبة في دراسة الخلايا العصبية المعوية، لأن الطرق التقليدية تتطلب فتح الحيوانات، ما يُلحق الضرر بالأنسجة، ويُعطل وظائف الأمعاء الطبيعية.

تقنية غير باهظة الثمن

وتتحرك الكبسولة بشكل طبيعي عبر الجهاز الهضمي، وهي مُصنعة بالكامل بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد دون الحاجة إلى منشآت تصنيع رقائق باهظة الثمن.

وتستخدم كبسولة أيكوبس مصباح LED صغير يعمل عند حوالي 470 نانومتر، ويعمل في الغالب عند 460 نانومتر، وهو طول موجي معروف بتحفيزه للبروتينات البصرية الوراثية الشائعة.

وصُممت الكبسولة للاستخدام مع علم البصريات الوراثية، وهي طريقة تُصمم الخلايا العصبية لتعمل كمفاتيح إضاءة. عند تزويدها ببروتينات خاصة، يُمكن تشغيل الخلايا العصبية، أو إيقافها بومضات من الضوء.