ميدار.نت - واشنطن

ابتكر علماء مستشعر تصوير قادر على اكتشاف الخلايا السرطانية بدقة عالية، من خلال إدراك مجموعة واسعة من الألوان، تضم الضوء فوق البنفسجي، الذي لا تراه العين البشرية.

ويعتمد هذا المستشعر في عمله على النظام البصري المذهل لفراشة "بابيليو كسوثوس" Papilio Xuthus، المكون من ست أو أكثر من فئات مستقبلات الضوء ذات حساسيات طيفية متميزة.

وتمتلك الفراشات على عكس البشر مستقبلات للضوء الأزرق والأخضر والأحمر والبنفسجي والأشعة فوق البنفسجية والضوء عريض النطاق.

وتمتلك أيضاً أصباغ الفلورسنت التي يمكنها تحويل الضوء فوق البنفسجي إلى ضوء مرئي، مما يجعله قابلا للاكتشاف بواسطة مستقبلاتها الضوئية.

وهذا التكيف الاستثنائي يمنحها القدرة على إدراك مجموعة واسعة من الألوان والتفاصيل الدقيقة في البيئة المحيطة بها.

ومن المتوقع أن يحدث هذا المستشعر ثورة في مجال التشخيص الطبي، وتوسيع تطبيقاته إلى ما هو أبعد من الرعاية الصحية.

المستشعر الجديد

وبالنسبة للمستشعر الجديد، فهو يعتمد على مزيج من الثنائيات الضوئية المكدسة وبلورات البيروفسكايت النانوية (PNCs)، مما يسمح له بالتقاط أطوال موجية مختلفة ضمن طيف الأشعة فوق البنفسجية.

وقام الباحثون بتكرار آلية الاستشعار للأشعة فوق البنفسجية هذه من خلال دمج طبقة رقيقة من بلورات البيروفسكايت النانوية مع مجموعة متدرجة من الثنائيات الضوئية السيليكونية، فتمتص طبقة البلورات فوتونات الأشعة فوق البنفسجية وتعيد إصدار الضوء المرئي (الأخضر)، والذي يتم اكتشافه بعد ذلك بواسطة ثنائيات السيليكون الضوئية. هذه البيانات التي يتم الحصول عليها تتيح رسم الخرائط وتحديد توقيعات الأشعة فوق البنفسجية.

ويعتقد العلماء أن هذه التقنية ستقدم الكثير في المجال الطبي، لأن الأنسجة السرطانية تحتوي على تركيزات أعلى من العلامات الطبية الحيوية المختلفة، مثل الأحماض الأمينية والبروتينات والإنزيمات، مقارنة بالأنسجة السليمة.

وعند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية، تتألق هذه العلامات في الأشعة فوق البنفسجية والطيف المرئي في عملية تسمى التألق الذاتي.

ما يعني يستطيع جهاز التصوير الذي طوره فريق البحث التمييز بين الخلايا السرطانية والسليمة بناءً على تألقها، مما يحقق دقة ملحوظة بنسبة 99%.

 كما أن أحد أهم التطبيقات المحتملة لهذه التكنولوجيا يتم أثناء العمليات الجراحية، إذ غالبًا ما يواجه الجراحون تحديات في تحديد مدى إزالة الأنسجة المطلوبة لضمان هوامش واضحة عند استئصال الأورام السرطانية.

لذا، يمكن أن يساعد مستشعر التصوير بالأشعة فوق البنفسجية في عملية اتخاذ القرار، مما يضمن إجراء عمليات جراحية أكثر دقة وفعالية.

&nb