طباعة رقائق إلكترونية على الجلد - من وحي الخيال العلمي؟
٢٩ أبريل ٢٠١٨
ثورة علمية جديدة قد تنبثق من مجال الطباعة المجسمة، بعدما توصل باحثون أمريكيون لتقنية جديدة لطباعة رقائق إلكترونية وخلايا بيولوجية على الجلد البشري. تقنية قد تمهد لابتكارات غير مسبوقة في مجالات طبية وعسكرية!
إعلان
في دراسة جديدة من نوعها، توصل باحثون في جامعة مينيسوتا الأمريكية إلى تقنية جديدة تتيح إمكانية طباعة الرقائق الإلكترونية على الجلد البشري بشكل مباشر للمرة الأولى على الإطلاق. ويمكن استخدام هذه التقنية في الأغراض العسكرية، حيث يستطيع الجنود طباعة وحدات استشعار مؤقتة على أيديهم لرصد المواد الكيماوية أو البيولوجية الضارة أو طباعة وحدات توليد طاقة شمسية لتغذية الأجهزة الإلكترونية الضرورية بالطاقة.
طباعة خلايا بيولوجية
مطعم فريد من نوعه كل مافيه مطبوع.. حتى الوجبات!
01:05
ونجح الباحثون أيضاً عن طريق نفس التقنية في طباعة خلايا بيولوجية على جروح فأر تجارب، وهو ما يفتح الباب على مصراعيه أمام ابتكار وسائل جديدة لعلاج الجروح أو عمليات زراعة الجلد. ونقل الموقع الإلكتروني "فيز دوت أورج" المتخصص في الأبحاث العلمية عن مايكل ماكلبين، رئيس فريق الدراسة بجامعة مينيسوتا، قوله: "نحن نشعر بالحماس بشأن إمكانيات هذه التقنية الجديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد بواسطة طابعة محمولة رخيصة الثمن لا يزيد سعرها عن 400 دولار".
وقال بنجامين مايهيو، عضو فريق البحث: "نتصور أن يقوم الجندي بإخراج الطابعة من حقيبة ظهره وطباعة جهاز لاستشعار الغازات الكيماوية أو أي أجهزة إلكترونية أخرى يحتاجها على جلده مباشرة. وسوف تكون هذه التقنية مثل السكين السويسري متعدد الاستخدامات في المستقبل، حيث يكون كل ما يحتاجه الجنود متاحاً أمامهم بفضل الطابعة المجسمة".
كيف تعمل هذه التقنية؟
ومن مزايا هذه التقنية الجديدة أن الطابعة يمكنها أن تتأقلم مع التحركات البسيطة لجسم الانسان أثناء الطباعة، حيث يتم مسح الجلد ضوئياً ثم وضع مؤشرات مؤقتة على سطحه، وبعدها تقوم الطابعة بتعديل تحركاتها على الجلد مع تغير حركة المستخدم بفضل تقنيات الرؤية المحوسبة.
يد آلية مصممة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد
01:18
This browser does not support the video element.
كما أن هذا النوع من الطابعات يستخدم نوعية خاصة من الحبر تحتوي على رقائق من الفضة، بحيث يمكنها أن يجف في درجة حرارة الغرفة، بعكس أحبار الطباعة المجسمة الأخرى التي تحتاج إلى درجات حرارة مرتفعة تصل إلى مائة درجة مئوية كي تجف، وهو ما قد يسبب حروقاً في الجلد. ومن أجل إزالة الشريحة الإلكترونية المطبوعة على الجلد، لا يحتاج المستخدم سوى أن ينتزعها بواسطة ملاقط أو أن يغسلها بالماء.
استخدامات جديدة للطباعة المجسمة
وأكد ماكلبين أن هذه التقنية تمهد الطريق أيضاً أمام كثير من التطبيقات، بما في ذلك طباعة الخلايا للمساعدة في علاج الأمراض الجلدية، حيث نجح فريق الدراسة بمساعدة طبيب الأمراض الجلدية دين جاكوب تولار - المتخصص في علاج الأمراض الجلدية النادرة - في طباعة خلايا حية على جروح أحد فئران التجارب بواسطة نوع من الأحبار الحيوية، ما يفسح المجال أمام تطور سبل علاج الأمراض الجلدية المختلفة.
ويقول ماكلبين: "إنني منبهر بفكرة طباعة رقائق إلكترونية أو خلايا على الجلد مباشرة، فهي فكرة بسيطة ولكنها تنطوي على إمكانيات غير محدودة بالنسبة للتطبيقات الإلكترونية في المستقبل".
ط.أ/ ي.أ
فوائد مدهشة للطباعة الثلاثية الأبعاد !
تعرض طائر الطوقان "الكوستاريكي" المُسمى بـ"غريسيا" لاعتداء من قبل مجموعة من الصبية فَقَد على إثره الجزء الأعلى من منقاره. غير أن تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد ساعدت على تزويده بمنقار جديد.
صورة من: picture-alliance/dpa/Rescate Animal Zoo Ave/H. A. Rivera
لن تتمكن طيور الطوقان من التغريد دون منقار، وطوال عام كامل لم يصدر أي صوت تغريد من قبل الطائر "غريسيا"، أما الآن فقد اختلف الأمر وبدأ الطائر بالتغريد. يعود الفضل في ذلك إلى تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد التي شكلت منقار طائر الطوقان "غريسيا" اعتماداً على منقار لطائر مشابه له كان قد مات.
صورة من: picture-alliance/dpa/Rescate Animal Zoo Ave/H. A. Rivera
مجموعة صبية هم من حطموا منقار طائر الطوقان المسمى بـ "غريسيا"، ولإعادة المنقار إلى سابق عهده فحصه الأطباء بجهاز التصوير الطبقي المحوري ومن ثمَ صنعوا نموذجاً طبق الأصل وقد استخدم هذا النموذج لتشكيل منقار الطائر باستخدام التقنية الثلاثية الأبعاد.
صورة من: Getty Images/AFP/Ezequiel Becerra
يدعى هذا الطفل الفرنسي ذو الستة أعوام "مكسينس"، وقد ولدَ دون يده اليمنى. وهاهو الآن يستعيض عنها بهذه اليد الصفراء والحمراء الجديدة المصنوعة بواسطة تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد، ومما يجدر ذِكره أن تكلفة صناعة هذه اليد لم تتجاوز الخمسين يورو.
صورة من: J. Pachoud/AFP/Getty Images
هذه الكلبة من كلاب شوارع إيطاليا فقدت طرفيها الأماميين إثر حادث، وقد قرر أصحابها الجُدد المقيمين في مدينة "رافنسبورغ" مساعدتها لتعاود نشاطها فقاموا بصنع كرسي متحرك بواسطة تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد...وقد نجحوا بمسعاهم هذا.
صورة من: picture-alliance/dpa/F. Kästle
تعيش الكلبة المسماة بـ "لويزا" برفقة كل من "مانويل توشي" و "بترا راب"، وكلاهما منشغل بتطوير تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد. قام ابنهما وصديقته بتصميم حاملة منطقة الصدر، وإذا ما كبرت الكلبة "لويزا" فإنها ستحصل على حاملة جديدة لمنطقة الصدر بواسطة تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد.
صورة من: picture-alliance/dpa/F. Kästle
صُنِعت هذه الأجزاء لتعويض وا\ستبدال الأجزاء التالفة من الجمجمة بواسطة تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد، تماماً كما حدث مع منقار طائر الطوقان "غريسيا" تمت عملية إعداد الطبعة الأولية بواسطة جهاز الأشعة السينيية الثلاثي الأبعاد. وهذا بدوره سيسمح بالحصول على طبعة في غاية الدقة.
صورة من: DW/F. Schmidt
تتم عملية الزرع باستخدام مسحوق "الهيدروكسيل" الذي يسمح للعظام غير الأصيلة بالاندماج مع العظم الحقيقي. وبمرور الوقت يعود العظم الحقيقي للنمو، بينما يتآكل العظم الاصطناعي.
صورة من: caesar/3mat
لم يعد صنع نموذج تقليدي من الأسنان الاصطناعية بالأمر الصعب، اليوم يتم تشكيل نموذج السنان بواسطة جهاز التصوير الطبي المحوري، ترسل الصورة إلى المختبر وفي غضون أيام تحصل على طرد بريدي يحتوي على أسنانك الاصطناعية الجديدة.
صورة من: DW/F. Schmidt
لم يستفد طب أمراض القلب كما في الفروع الطبية الأخرى من تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد، رغم أنه من الممكن استخدام الطباعة الثلاثية الأبعاد في تصوير القلب، والأوردة، والشرايين، والشعيرات الدموية، إلا أن فائدة هذا التصوير لربما ستقتصر على ميدان العلوم.
صورة من: DW/F.Schmidt
يعمل المعهد الفرنسي للصحة والبحوث الطبية على استزراع خلايا فردية اعتماداً على التقنية الثلاثية الأبعاد، وهو هدف يسعى لتمكين المرضى من الشفاء من أمراض نقص المناعة، كما يهدف في مراحله المتقدمة إلى إنتاج خلايا هيكلية، إضافة إلى إنتاج أجهزة وأعضاء يُمكن أن تُزْرَعَ في جسم الإنسان.