Top
موقع الجمال

شارك

تحت المجهر

جهاز قياس السكر .. قد يمكنه قياس تركيز الكوكايين واليورانيوم في الدم

تاريخ النشر:19-03-2012 / 12:00 AM

جهاز قياس السكر .. قد يمكنه قياس تركيز الكوكايين واليورانيوم في الدم
تقنيات جديدة تسمح للجهاز الرخيص برصد مؤشرات طبية مهمة

أكد باحثون أميركيون إمكانية استخدام جهاز قياس نسبة السكر في الدم الذي يتوفر في الأسواق، في اكتشاف آثار مجموعة من المواد بما فيها الكوكايين، وبروتين الإنترفيرون المسبب للأمراض، والأدينوسين، وهو مادة كيميائية بيولوجية، واليورانيوم في عينات الدم.

وتكتسب القدرة على قياس المواد المهمة المستهدفة طبيا دون الحاجة إلى إجراء اختبارات مرتفعة التكلفة في المختبر، أهمية خاصة في الدول النامية.

وقام الباحثون بتعديل التركيب الكيميائي لعينات الدم حتى يتسنى لهم استخدام نسبة تركيز سكر الغلوكوز لفحص تركيز تلك المواد. وقد أجرى هذا البحث يو زيانغ يي لو بجامعة إلينوي في «أوروبانا شامبين».

توظيف ذكي
وقال كيفين بلاكسكو، أستاذ الكيمياء الحيوية بجامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا: «تتسم إعادة توظيف الجهاز بذكاء، بالبساطة، حيث يعد تطوير مستشعر عام له شكل جهاز قياس السكر الأصلي بمثابة الجائزة الكبرى في مجال الأبحاث الخاصة بالمستشعرات البيولوجية».

ولتحقيق هذا الهدف، قام زيانغ لو بتعديل «عينة دم نموذجية» باستخدام محلول يحتوي على حبيبات ممغنطة تتعذر رؤيتها بالعين المجردة.

وبجانب هذه القطرات جزء من الحمض النووي المرتبط بالمادة المراد رصدها بالإضافة إلى إنزيم يسمى «إنفرتاز» invertase، وهو إنزيم يؤدي إلى تحلل السكروز إلى غلوكوز. وعندما ترتبط المادة بالحمض النووي، يتم إفراز إنزيم الإنفرتاز من الحبيبات الممغنطة.

وأثناء ارتباط المادة المستهدفة بالحمض النووي، وهي عملية تستغرق فترة تمتد من عدة ثوان حتى دقائق حسب المادة المستهدفة، يتعرض المحلول إلى مغناطيس يقوم بجذب باقي الحبيبات الممغنطة، التي تجذب الإنفرتاز غير المحرر، ويتم حينئذ خلط المحلول بمحلول آخر يحتوي على السكروز.

ويعمل الإنفرتاز المحرر على تحويل السكروز إلى غلوكوز، ويرتبط تركيز الغلوكوز بصورة مباشرة بتركيز المادة المستهدفة. وفي خطوة أخيرة، يتم وضع المحلول على شريط اختبار ويتم وضعه على جهاز قياس السكر، ويعطي عندئذ قراءة توضح مدى تركيز المادة المستهدفة في العينة الأصلية.

مستشعرات بيولوجية
وقال ويهونغ تان، أستاذ الكيمياء بجامعة فلوريدا في حديث لمجلة «تكنولوجي ريفيو» الأميركية: «يقدم البحث نموذجا مميزا للجمع بين العلوم الجديدة والتكنولوجيا الموجودة من أجل تحقيق تقدم في البحث والتطوير.

وسيؤدي هذا إلى انقلاب في مجال المستشعرات البيولوجية ودفعها كي تكون أكثر فائدة من الناحية العملية في الطب غير التقليدي الذي لا يتبع التقنيات والأساليب نفسها مع كل المرضى والتشخيص الطبي».

وقال كولين كامبيل، أستاذ الكيمياء بجامعة أدنبرة إن زيانغ و«لو» قدمتا «إجابة عن أحد الأسئلة الشائعة التي تتعلق بمثل هذه الوسائل التكنولوجية مثل: هل حقا يمكن أن نجعلها صغيرة وبسيطة بحيث يستطيع أي شخص استخدامها؟». وأضاف قائلا: «توضيح مؤلفي الدراسة لعملية فحص عينات معقدة مثل الدم أمر مهم ومثير للإعجاب».

من جانبه، يشير جايبوم تشوو، أستاذ هندسة النانو الحيوية بجامعة هانيانغ إلى أنه رغم ذلك، فإنه «يجب التغلب على العديد من العوائق إذا ما تمت إتاحة هذه التقنية تجاريا؛ أولا، ليس هناك الكثير من الأهداف التي يمكن تحقيقها بواسطة تسلسلات الحمض النووي».

ويرى أيضا أن الفصل المغناطيسي، الذي يضيف خطوة أخرى للعملية، يعد مشكلة، وأطلق عليه «عائقا آخر يجب إعادة النظر فيه خلال عملية إضافة هذه الخاصية من أجل إتاحة الجهاز تجاريا».

ويأمل زيانغ لو، أن تكون العملية أكثر بساطة من خلال استخدام مرشح بدلا من المغناطيس ليفصل الإنفرتاز غير المحرر عن المزيج أثناء حقنه في محلول السكروز باستخدام إبرة الحقن.

كذلك يأمل أن يرى بحثه وقد ترجم إلى أدوات فحص كيميائية متاحة في الأسواق. ويقول: «لقد تم تطوير هذا العلم والتكنولوجيا جيدا، ولم يبق سوى التحديات الهندسية التي يجب التغلب عليها لتحقيق هذا الهدف».