تُعد الهيدروجيلات مواد جل مكونة من بوليمرات قادرة على امتصاص واحتجاز كميات كبيرة من الماء. وقد وجدت استخدامات واسعة في مجالات عديدة مثل تضميد الجروح، وتوصيل الأدوية، والهندسة النسيجية، والروبوتات اللينة، والعدسات اللاصقة اللينة والمزيد. يُعتبر تشكيل الجل خلال دقائق قليلة أحد الابتكارات الحديثة التي تسهم في تطوير التطبيقات الطبية الحيوية.
الإشكالية في تصنيع الهيدروجيل التقليدي
عادة ما يعتمد تصنيع الهيدروجيل التقليدي على مبادرات كيميائية، وهي مواد كيميائية تُستخدم لتحفيز التفاعلات الكيميائية التسلسلية. بعض هذه المبادرات قد تكون ضارة، خاصة عند استخدامها في التطبيقات الطبية. من هنا جاء فريق البحث في جامعة ماكغيل بقيادة الأستاذ في الهندسة الميكانيكية جيانيو لي، ليطوروا طريقة بديلة باستخدام الموجات فوق الصوتية.
عند تطبيق الموجات الصوتية على سائل سابق التكوين، تُخلق فقاعات مجهرية تنهار بطاقة هائلة، مما يؤدي إلى تشكيل الجل خلال دقائق معدودة. وبهذه الطريقة، يُمكن التخلص من المواد الكيميائية الضارة، مما يجعل العملية أكثر أمانًا للجسم وأفضل للبيئة.
تقنية السونوغيل: ثورة في التطبيقات الطبية الحيوية
تُطلق على هذه التقنية الجديدة اسم “السونوغيل”، والتي تُعد طفرة في مجال التطبيقات الطبية الحيوية. أحد الإمكانيات المثيرة لهذه التكنولوجيا هو استخدامها في العلاجات الطبية غير الجراحية. نظرًا لقدرة الموجات فوق الصوتية على اختراق الأنسجة بعمق، يمكن أن تُمكن هذه الطريقة من تشكيل الهيدروجيل داخل الجسم دون الحاجة إلى جراحة.
وقد صرح لي قائلاً: “تخيلوا حقن سائل سابق التكوين ثم استخدام الموجات فوق الصوتية لتصلبه بدقة في المكان المطلوب. هذا يمكن أن يكون تغييرًا جذريًا في علاج تلف الأنسجة والطب التجديدي”. ومع مزيد من التحديثات، يمكن فتح آفاق جديدة نحو إنتاج مواد أكثر أمانًا وصديقة للبيئة.
إمكانية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد باستخدام الموجات فوق الصوتية
إلى جانب التطبيقات الطبية، تفتح هذه التقنية الباب أمام الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد باستخدام الموجات فوق الصوتية. بدلاً من الاعتماد على الضوء أو الحرارة، يمكن للباحثين استخدام الموجات الصوتية لطباعة هياكل الهيدروجيل بدقة عالية.
وقد ذكر جان بروفوست، أحد المشاركين في الدراسة وأستاذ مساعد في الفيزياء الهندسية في بوليتكنيك مونتريال، قائلاً: “من خلال استغلال الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة، يمكننا تشكيل وبناء الهيدروجيل بدقة مذهلة”.
الخاتمة
تُمثل تقنية السونوغيل ابتكارًا هامًا في مجال الهيدروجيلات، حيث تُوفر بديلاً آمنًا وفعالًا عن الطرق التقليدية التي تعتمد على المواد الكيميائية الضارة. بفضل استخدام الموجات فوق الصوتية، يمكن تشكيل الهيدروجيل بسرعة وبدقة عالية، مما يفتح الأبواب أمام تطبيقات طبية حيوية غير جراحية وطباعة حيوية ثلاثية الأبعاد. ومع استمرار البحث والتطوير، من المتوقع أن تسهم هذه التقنية في تحسين جودة المواد المستخدمة في الطب والبيئة.
