تمكن مؤخراً مجموعة من العلماء من جامعة نِبراسكا في لينكولن، وكلية هارفرد الطبية، ومعهد ماسيتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، من ابتكار ضمادة ذكية جديدة يمكنها تسريع التئام الجروح المزمنة أو جروح المعارك، بفاعلية أكبر من الأساليب التقليدية.

تتألف الضمادة من ألياف ناقلة للكهرباء ومغلفة بمادة هلامية (جِل)، ويمكن ملء كل منها بمضادات حيوية، أوعوامل نمو مجددة للنسج، أو مسكّنات ألم أو أدوية أخرى.

إذ يمكن تفعيل جسيمات ضابطة مجهرية بحجم قطعة نقدية صغيرة، بواسطة هاتف ذكي أو أي جهاز لاسلكي آخر، لتحرر كميات صغيرة من التيار الكهربائي عبر ليف مُنتقى، فيسخّن هذا التيار الليف والهلامة المائية الخاصة به، محررًا أيًا كانت الحمولة التي يحتويها.

يمكن تجهيز كل ضمادة بعدة أدوية معنيّة بإصابات محددة أو متنوعة، مع الضبط الدقيق للجرعات ومواعيد إيتاء الدواء، إذ قد يتمكن مزيج التخصيص والضبط من تحسين أو تسريع عملية الالتئام بشكل كبير.

تحرر الدواء اعتمادًا على الجرعة

قال علي تامايول وهو أستاذ مساعد في هندسة الميكانيك والمواد في جامعة نِبراسكا- في هذا السياق: «إنها الضمادة الأولى القادرة على تحرير الدواء بالاعتماد على الجرعة، إذ إنك تستطيع تحرير أدوية متعددة بخواص تحرر مختلفة، وهي ميزة كبيرة بالمقارنة مع الأنظمة الأخرى، فما قمنا به هنا هو ابتكار استراتيجية لصنع ضمادة من أسفل طبقة إلى الأعلى، و تعد نموذجًا يمكن تطبيقه على العديد من المجالات المختلفة في الهندسة الطبية البيولوجية والطب.»

يأمل الفريق العلمي باستخدام الضمادة الحديثة لمعالجة جروح الجلد المزمنة التي تتفرع عن مرض السكري، فقد يعاني من هكذا جروح أكثر من 25 مليون أمريكيًا، وأكثر من 25% من سكان الولايات المتحدة الأمريكية البالغين 65 عامًا أو أكثر، وقد أحصت مراكز ضبط الأمراض والوقاية منها أن حالات الإصابة بالسكري ستتضاعف مرتين أو ثلاث مرات بحلول عام 2050.

التئام أسرع

قد يستفيد الأفراد المصابون بجروح في المعارك من تعددية وتخصصية الضمادة، سواء لتحفيز شفاء أسرع لجروح الطلقات النارية والشظايا، أو منع بدء العدوى في البيئات النائية، فنوّه تامايول: «قد يعاني الجنود على أرض المعركة من عدد من الإصابات والأخماج المختلفة، أي قد يواجهون عددًا من العوامل الممرضة المتنوعة، فتخيل أنك تملك رقعة متغيرة تحمل ترياقات أو أدوية معدّة لمخاطر معينة في البيئة.»

تتراوح الضمادات المتوفرة حاليًا بين رقعات جافة، وتصاميم أكثر تطورًا قادرة على تحرير الدواء المضمَّن فيها بآلية فعّالة، ولتقدير المحاسن المحتملة للضمادة الذكية الحديثة، أجرى تامايول وزملاؤه في جامعة هارفرد سلسلة من التجارب.

في إحداها، طبق الباحثون ضمادة ذكية محملة بعامل نمو على فئران مصابة، وبالمقارنة مع ضمادة جافة، ساهمت النسخة الذكية بنمو الأنسجة الغنية بالدم والضرورية لعملية الالتئام أكثر بثلاث مرات من تلك الجافة.

وأظهرت تجربة أخرى أن نسخة الضمادة المحملة بالمضادات الحيوية تستطيع اجتثاث الجراثيم المسببة للخمج، وبالمجمل-كما نوّه تامايول- لقد وضّحت التجارب أيضًا أن الحرارة اللازمة لتحرير الأدوية لم تؤثر على فعاليتها.

الحاجة للمزيد من الاختبار

رغم حصول الباحثين على براءة اختراع لتصميمهم الحديث، سيحتاج هذا الابتكار إلى الخضوع للمزيد من الاختبارات على الحيوان والإنسان قبل طرحه في الأسواق، وقد يستغرق ذلك عدة سنوات، رغم حقيقة أن معظم مكوناته مصدّق عليها مسبقًا من قبل هيئة الغذاء والدواء الأمريكية(FDA)، ما قد يجعل تلك العملية أكثر انسيابية.