تقنية جديدة لتوظيف أيونات الجسم لبث البيانات لاسلكياً

تنطوي وحدات الاستشعار الحيوية التي تزرع داخل جسم الإنسان لقياس وظائف الأعضاء المختلفة مثل المخ والقلب وغيرها على أهمية بالغة من أجل الحفاظ على صحة الانسان، ولكنها في بعض الأحيان تفتقر إلى وسيلة فعالة لبث البيانات التي تجمعها إلى خارج الجسم بحيث يستفيد منها الأطباء والمتخصصون.

وتوصل فريق من الباحثين في الولايات المتحدة إلى تقنية جديدة لتعزيز قدرة هذه المستشعرات على توصيل البيانات لاسلكيا اعتمادا على أيونات الجسم، وهي الذرات المشحونة كهربائيا سواء بالطاقة الإيجابية أو السلبية، والتي تتوافر بشكل طبيعي داخل جسم الانسان.

وتعتمد الدراسة التي أجراها باحثون في جامعة كولومبيا الأمريكية وأوردتها الدورية العلمية "ساينس أدفانسز" على فكرة أن الأنسجة الحية داخل الجسم غنية بالأيونات، على غرار البطاريات الكهربائية، وبالتالي من الممكن من خلال زرع أقطاب كهربائية داخل الأعضاء البشرية بث إشارات لاسلكية للخارج في صورة نبضات كهربائية على أن يتم استقبالها بواسطة وحدات استقبال خارجية لفك شفرتها.

ونقل الموقع الإلكتروني "ميديكال إكسبريس" المتخصص في الأبحاث الطبية عن الباحث ديون خوداجولي من قسم الهندسة الكهربائية في جامعة كولومبيا قوله: "من المخ إلى الأنشطة العضلية انتهاء بالتركيزات الهرمونية، فإنه يتعين نقل هذه البيانات إلى الخارج بحيث يستطيع الخبراء الاستفادة منها في اتخاذ القرارات الطبية المختلفة".

وأكد أن هذه البيانات تنطوي على أهمية بالغة لاسيما في الحالات المرضية التي تشهد تغيرات في قراءات الوظائف الحيوية لأنسجة الجسم بمرور الوقت مثل الصرع والاضطرابات الحركية على سبيل المثال".

ورغم أن الكابلات أو الاسلاك الدقيقة تعتبر وسيلة بسيطة وسهلة لنقل البيانات من المستشعرات التي تزرع داخل الجسم إلى وحدات الاستقبال الخارجية، إلا أن غرس أي أسلاك داخل الجسم يحد من إمكانية استخدام هذه المستشعرات لفترات طويلة، في حين أن الاعتماد على الوسائل التقليدية لبث البيانات لاسلكيا مثل موجات الراديو أو الأشعة الضوئية لا يتيح فعالية كبيرة في اختراق الأنسجة الحية في جسم الانسان.