باحثون من جامعة قطر يطورون مضخة قابلة للبرمجة تحاكي تدفق الدم لدعم الأبحاث المختبرية

يعكف باحثون من جامعة قطر على تصميم وتطوير مضخة قابلة للبرمجة لمحاكاة تدفق الدم في الجهاز الدوري الدموي، ما يعزز التجارب المختبرية على خلايا القلب المستنبتة لدراسة هذه الخلايا في الحالات الصحية والمرضية.

ووفقا للفريق البحثي، تهدف المضخة التي تحمل اسم "QU-Vitro"، إلى توفير نظام محاكاة لتدفق القلب والأوعية الدموية الفسيولوجية للتجارب المخبرية، والتغلب على التحديات في المضخات والأنظمة المستخدمة حاليا لتوليد تدفق السوائل المستمر في المختبر.

ويقول الفريق البحثي، برئاسة الدكتور حسين يلسين، أستاذ باحث مشارك في مركز البحوث الحيوية الطبية بالجامعة: إن الأنظمة الحالية المستخدمة لتوليد تدفق السوائل المستمر في المختبر، مثل المضخات التمعجية، والمضخات ذات المكبس، والمضخات الهوائية، ومضخات الحقن لتوليد تدفق مستمر للسوائل على الخلايا التي تمت زراعتها، تعاني من قيود ملحوظة.

ويضيف الفريق : "لا تقوم الأنظمة التجارية المتوفرة حاليا بتكرار أنظمة التدفق المعقدة بشكل كامل على مدى فترات طويلة مع الحفاظ على بيئة معقمة، فمضخات الحقن، على سبيل المثال، غير مناسبة للتطبيقات المستمرة بسبب حجم السائل المحدود، في حين أن المضخات التمعجية، تجد صعوبة في التحكم في ملف التدفق بدقة، كما أن المضخات الهوائية، على الرغم من كونها أكثر تقدما، فإنها ضخمة وصعبة التشغيل وغالبا ما تنتج تدفقات غير متسقة بسبب قابلية انضغاط الهواء".

ويقدم الدكتور يلسين، بخلفيته في الهندسة الميكانيكية، مع فريقه البحثي متعدد التخصصات (هندسية وطبية)، تصورا لحل جديد لتجاوز هذه التحديات، مبرزا أن الجهاز الذي يعكف الفريق على تطويره يحاكي بدقة تدفق الدم الفسيولوجي في التجارب المخبرية لدعم أبحاث القلب والأوعية الدموية.

وأوضح أن جهاز "QU-Vitro" يقوم على دمج مبادئ توليد التدفق المختلفة من الأنظمة الحالية لإنشاء مضخة مدمجة وقابلة للبرمجة وقادرة على ضمان تدفق السوائل المستمر.

وتابع "نشهد في قطر الكثير من الابتكارات والاختراعات في العديد من المجالات، ومن خلال هذا المشروع، نهدف إلى تطوير نظام جديد ومدمج وعملي مفيد لمختبرات أبحاث القلب والأوعية الدموية في جميع أنحاء العالم".

بدورها، لفتت الدكتورة أسماء آل ثاني، نائب رئيس جامعة قطر للعلوم الصحية والطبية ومدير مركز البحوث الطبية الحيوية بجامعة قطر، إلى أهمية هذا المشروع للبحوث متعددة التخصصات.. وقالت: "يعد مركز البحوث الحيوية الطبية مركزا رائدا في الدولة يقوم بتنفيذ العديد من المشاريع المهمة في المجالات الطبية والهندسية".

وأضافت في سياق متصل"هذا الاختراع الجديد يعد مثالا جيدا للأبحاث متعددة التخصصات التي تجمع بين الهندسة والطب لتحسين صحة الإنسان محليا وعالميا، مما يتماشى جيدا مع مهمتنا. كما يدعم هذا المشروع جهودنا لتعزيز الهندسة الطبية الحيوية في جامعتنا".

ويتوقع الفريق البحثي أن يتم الانتهاء من الجهاز الجديد بحلول نهاية عام 2024، "ليشكل ثورة في أبحاث القلب والأوعية الدموية عند اكتماله، من خلال توفير أداة أكثر دقة وعملية لدراسة الخلايا القلبية والبحث في نشوء وتطور أمراض القلب والأوعية الدموية".