علماء يطورون جهازا ذكيا يكتشف العلامات المبكرة للسكر والسرطان

طور علماء جهاز تحليل التنفس الذى يكتشف العلامات المبكرة للأمراض المزمنة مثل السكر والسرطان، إذ نجح الباحثون فى صنع مادة تسمى "سقالة الجسيمات النانوية''، والمصنوعة من قطع صغيرة من المعدن وأشباه الموصلات - كلها أصغر بآلاف المرات من شعرة الإنسان - مدمجة فى مستشعر صغير وعالى الحساسية.

وحسب ديلى ميل، يقول العلماء إن هذه الأجهزة سيتم تركيبها فى أجهزة محمولة، على غرار ما تستخدمه الشرطة لاختبار السائقين المخمورين، للكشف عن علامات المرض من أنفاس الشخص، ويتم الآن نقل إثبات المفهوم إلى المرحلة التالية ويتم حاليًا بناء نموذج أولي.

يمكن استخدام المؤشرات الحيوية للمرض لتحديد وجود عدوى أو حالة صحية مزدهرة طويلة الأمد ويتم رصدها حاليًا عن طريق اختبارات الدم، لكن هذه السمات المميزة للمرض توجد أيضًا فى أنفاس الشخص، ولكن بتركيزات أقل بكثير.

فى الوقت الحالى، يتطلب الأمر تحليلًا معمليًا ومعدات كهربائية باهظة الثمن لاكتشاف وجودها، لكن الباحثين فى جامعة نوتنجهام ترينت يعملون على إيجاد طريقة رخيصة وسهلة لاكتشافها دون إجراءات جراحية.

للقيام بذلك، ركز الباحثون على إنشاء جسيمات نانوية متخصصة تزيد من حساسية الاختبارات البصرية التى لا تحتاج إلى كهرباء أو طاقم مختبر مدربين تدريباً عالياً لإعطاء النتيجة.

المادة الجديدة قادرة على اكتشاف الجزيئات الموجودة فقط فى عينة من التنفس عند مستوى 100 جزء فى المليون، على غرار الأساليب المعملية الحالية، وفى هذا المستوى، يمكن للأطباء الحصول على نتيجة إيجابية لعلامات الحماض الكيتونى السكرى، وهى حالة تهدد الحياة على سبيل المثال.

قال الدكتور محسن رحمانى، زميل الجمعية الملكية فى ولفسون فى نوتنجهام ترينت والمؤلف المشارك للورقة البحثية: "الشيء الجيد فى التنفس أنه مليء بالعلامات الحيوية التى يمكن أن تساعدنا فى اكتشاف الأمراض المزمنة، وكانت المشكلة حتى الآن هى عدم وجود كاشف موثوق، ومع ذلك فإن مادتنا الجديدة ستكون قادرة على اكتشاف تركيز منخفض من المؤشرات الحيوية التى تتحرك بحرية داخل هذه البيئات، ولن تحتاج مواد الاستشعار لدينا إلى بطاريات أو أسلاك أو معدات معملية كبيرة ومكلفة".

يمهد هذا الابتكار الجديد الطريق للجيل القادم من أجهزة الاستشعار بحجم الجيب التى يمكنها تشخيص المرض بسرعة وبشكل موثوق فى مراحل مبكرة جدًا، ببساطة عن طريق النفخ بها.