قام مهندسون من جامعة تافتس (Tufts University) بصناعة مادةٍ جديدةٍ متعددة الاستخدامات، يمكن تكييفها لعدة أغراض، خصوصاً في المجال الطبي. تم بناء هذه المادة من بروتيناتٍ خاصّة تُدعى فِبروينات الحرير، ويمكن برمجتها للقيام بمهامٍ محددةٍ، وهي مهام بيولوجيةٍ أو كيميائيةٍ أو ميكانيكية. تم نشر الدراسة في مجلة وقائع مؤتمرات الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS).
استخدم الفريق طرق تركيبٍ معتمدةٍ على الماء -مستوحاةٍ من كيفية تجميع البروتين لنفسه- وذلك لصناعة موادٍ مُجسمةٍ ثلاثية الأبعاد باستخدام فِبروين الحرير. الفِبروين هو البروتين المسؤول عن متانة الحرير، وقد تم اختياره لسهولة تكييف شكل المادة الناتجة عنه، وكذلك وظيفتها أيضاً. كما أن الفِبروين قابل للتحلّل الحيوي تماماً.
تمت معالجة مواد فِبروين الحرير المجسمة بجزيئاتٍ قابلةٍ للانحلال في الماء على المستويات النانوية والمِكروية والماكروية لإعطاء الجسم الناتج شكله ووظيفته. بعبارةٍ أخرى: هذه المادة الفريدة يمكن برمجتها. حيث يتم تفعيل المهمة المبرمجة عند تعريض المادة إلى شروطٍ معينةٍ، كدرجة حرارةٍ ما أو شعاعٍ معين.
قام الفريق بصناعة عددٍ من الأغراض لعرض الإمكانيات الاستثنائية لمادتهم الجديدة. أحد هذه الأغراض هو دبوس جراحي يغير لونه عندما يصل إلى حدود قدراته الميكانيكية. غرضٌ آخر، هو بُرغي وظيفي ترتفع حرارته عند تعرضه لأشعةٍ تحت الحمراء، وقد تمت صناعته كبنية متوافقة بيولوجياً، يمكنها تسهيل الإصدار المستمر للوسطاء النشيطين حيوياً كالهرمونات والأنزيمات.
تحتاج المادة إلى المزيد من البحث والتدقيق قبل أن يتم استخدامها على نطاق واسع، لكنّ البروفسور المهندس والكاتب في جامعة تافتس - فيورينزو جي. أومينتو - يثق في إمكانيات هذه المادة، وقال خلال مقابلته مع موقع Phys.org: "إن القدرة على دمج عناصر وظيفية في البوليميرات الحيوية، والتحكم بطريقة تجميعها الذاتية، وتعديل شكلها الكلي، يخلق فرصاً بالغة الأهمية للصناعات البيولوجية للمواد عالية الأداء ومتعددة الاستخدام".
إضافةً إلى العناصر التي صنعها الفريق كدليلٍ عمليٍ ضمن بحثهم، يعتقدون بأن المادة المجسمة يمكن استخدامها للقيام بالعديد من الوظائف. من أمثلة ذلك: العناصر الميكانيكية المتكاملة مع جراحة الجبائر لتوليد عوامل النمو، والعناصر الناقلة لمعلومات أحوال البيئة، وحتى الأدوات المنزلية القابلة لتغيير أشكالها. حقاً ليس هناك حدود لاستخدامات المادة القابلة للتحلّل الحيوي، والتي تجمع متانة الحرير مع قابلية البرمجة للإلكترونيات.
المصدر: Futurism
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق