نجح فريق من العلماء الأمريكيين في تطوير تقنية مبتكرة تدمج الإلكترونيات بالخلايا البشرية، في خطوة قد تمهد لتطوير أجهزة طبية تعمل بالطاقة الحيوية، وتعيد إلى الأذهان مفهوم «السايبورغ» الذي اشتهر في أفلام الخيال العلمي، مثل «Terminator».

ووفقاً لدراسة نُشرت في مجلة «Science Advances»، ابتكر الباحثون شبكة فائقة الرقة والمرونة أطلقوا عليها اسم «حاصد الطاقة الشبكي الحيوي الهجين»، تجمع بين الخلايا البشرية ومكونات إلكترونية قادرة على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء.

وقد يفتح هذا الابتكار آفاقاً جديدة لتطوير الأجهزة الطبية القابلة للزرع، مثل منظمات ضربات القلب ومحفزات الدماغ وزراعات القوقعة، التي تعتمد حالياً على البطاريات، رغم محدودية عمرها وصعوبة تصغير حجمها دون التأثير في قدرتها على تخزين الطاقة.

وقال جون ياو، الأستاذ بجامعة ماساتشوستس أمهيرست والمؤلف الرئيسي للدراسة، إن الفكرة تقوم على الاستفادة من طبيعة الجسم البشري، حيث تنتج الخلايا الطاقة وتستهلكها باستمرار، بدلاً من الاعتماد على مصدر طاقة مركزي.

واعتمد الفريق في تطوير التقنية على شرائط دقيقة من مادة «تيتانات زركونات الرصاص»، القادرة على تحويل الحركة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، ووضعها على منصة بوليمرية شديدة الرقة والمرونة، قبل دمج خلايا قلبية بشرية معها داخل المختبر.

وأظهرت التجارب أن الخلايا القلبية استطاعت النمو والاندماج مع المنصة، ما أتاح إنتاج نظام يجمع بين الخصائص الحيوية والوظائف الإلكترونية. ووفقاً للباحثين، حقق الجهاز كثافة طاقة تفوق بعشرة أضعاف بعض الأنظمة المعتمدة على مصادر طاقة مركزية.

ويرى الفريق أن إمكانية تكديس هذه الأغشية في طبقات قد تساعد على زيادة الطاقة المنتجة، مع الحفاظ على مرونتها وحجمها الصغير، وهو ما قد يعزز فرص استخدامها مستقبلاً في التطبيقات الطبية.

ومع ذلك، شدد الباحثون على أن التقنية لا تزال في مرحلة التجارب المخبرية، ولم تصل بعد إلى الاستخدام الطبي لدى البشر. لذلك، فإن الحديث عن أجهزة إلكترونية تستمد طاقتها مباشرة من الخلايا البشرية دون الحاجة إلى بطاريات يظل احتمالاً واعداً يحتاج إلى مزيد من الأبحاث والتجارب قبل تطبيقه عملياً.