المادة اللاصقة المحفزة للعضلات تبعث الأمل لمرضى التصلب الجانبي الضموري والتصلب المتعدد

اليوم ، غالبًا ما يكون ضمور العضلات أمرًا لا مفر منه عندما لا تستطيع الحركة بسبب الإصابة الشديدة أو الشيخوخة أو أمراض مثل التصلب الجانبي الضموري (ALS) والتصلب المتعدد (MS). ومع ذلك ، يرى باحثو جامعة هارفارد الأمل في الروبوتات اللينة التي يمكن أن تمتد يومًا ما وتقلص عضلات المرضى غير القادرين على القيام بذلك بأنفسهم.

مهندسو هارفارد على الفئران ، نجح في منع أو المساعدة في التعافي من ضمور العضلات. قام الفريق بزرع "الجهاز الروبوتي الناعم" على الطرف الخلفي للفأر ، والذي تم تجميده في حاوية تشبه الزهر لمدة أسبوعين تقريبًا. في حين أن العضلات غير المعالجة في المجموعة الضابطة تضيع كما هو متوقع ، أظهرت العضلات المنشطة النشطة تدهورًا أقل. يعتقد الباحثون أن نظامهم يمكن أن يؤدي في النهاية إلى عمليات زرع تساعد البشر المصابين بالضمور.

ينبع وعدها من قدرتها على إحداث إجهاد عضلي ميكانيكي صغير يعكس التحفيز الطبيعي أثناء التمرين. علاوة على ذلك ، مع الحفاظ على الضمور في مكانه ، لم يؤد الجهاز إلى أي التهاب أو تلف شديد في الأنسجة.

قال ديفيد موني ، دكتوراه ، "هناك فرصة جيدة لأن الأساليب الروبوتية اللينة المتميزة بتأثيراتها الفريدة على الأنسجة العضلية يمكن أن تفتح المرض أو طرق العلاج الميكانيكي الخاصة بالإصابة". مؤلف أول وعضو هيئة تدريس الهندسة في معهد ويس بجامعة هارفارد.

يشتمل النظام المضاد للضمور المسمى MAGENTA (اختصار لـ "مادة لاصقة للأنسجة الهلامية - اللدائن - النيتينول النشطة ميكانيكيًا") على زنبرك مُصمم هندسيًا مصنوعًا من سبيكة ذاكرة الشكل (SMA) يمكن تشغيلها بسرعة عند تسخينها. يتحكم الباحثون في الزنبرك بوحدة معالجة دقيقة سلكية تحدد تواتر ومدة تقلصات العضلات وتمددها.

يشتمل النظام أيضًا على مصفوفة من المطاط الصناعي تشكل جسم الجهاز وتوفر عزلًا للـ SMA المسخن. بالإضافة إلى ذلك ، تحافظ طبقة "المادة اللاصقة القوية" على محاذاة MAGENTA مع محور الحركة الطبيعي للعضلات بينما تنقل التحفيز إلى عمق الأنسجة العضلية.

قال المؤلف الأول وزميل تطوير التكنولوجيا في Wyss Sungmin Nam ، الحاصل على درجة الدكتوراه: "في حين أن العضلات والعضلات غير المعالجة التي تم علاجها بالجهاز ولكن لم يتم تحفيزها تضيع بشكل كبير خلال هذه الفترة ، فإن العضلات المنشطة النشطة أظهرت انخفاضًا في هزال العضلات". "يمكن أن يعزز نهجنا أيضًا استعادة كتلة العضلات التي فقدت بالفعل خلال فترة ثلاثة أسابيع من الشلل ، وتحفيز تنشيط مسارات النقل الميكانيكي البيوكيميائية الرئيسية المعروفة باستثارة تخليق البروتين ونمو العضلات."

جرب الفريق أيضًا نسخة لاسلكية ، باستخدام ضوء الليزر بدلاً من الأسلاك الكهربائية لتحفيز زنبرك SMA. على الرغم من أن هذا النهج أظهر فعالية منخفضة بسبب امتصاص الأنسجة الدهنية لبعض ضوء الليزر ، يعتقد الباحثون أن هذا النهج لا يزال يحمل إمكانات ويستدعي مزيدًا من البحث.