جهاز جديد يكشف السرطان بدقة عالية وحساسية فائقة

ويأتي هذا الابتكار في وقت لا تزال فيه تقنيات الكشف التقليدية عن السرطان تعتمد على أجهزة مخبرية ضخمة ومعقدة، ما يحدّ من استخدامها خارج المستشفيات والمراكز البحثية. وتعتمد تلك الأجهزة عادة على رصد تغيرات دقيقة في خصائص الضوء عند تفاعله مع جزيئات موجودة في العينات البيولوجية، وهي عملية تحتاج إلى معدات شديدة الحساسية وكبيرة الحجم.

أما الجهاز الجديد، فيعتمد على آلية مختلفة، إذ يقيس كيفية انحناء الضوء عند مروره بالجزيئات بدلا من مراقبة التغيرات في خصائصه. ولتحقيق ذلك، استخدم العلماء شريحة ثلاثية الأبعاد مصنوعة من مادة خاصة تتحكم في الضوء بطرق لا تستطيع المواد الطبيعية القيام بها.

ويتكوّن الجهاز من باعث ضوئي وكاشف ضوئي إلى جانب المادة المصممة خصيصا، وقد جرى تصنيع مكوناته على رقائق أشباه موصلات بقياس 8 بوصات، ما يتيح إنتاجه بكميات كبيرة وبتكلفة منخفضة نسبيا.

تطوير "فقاعات ذكية" لعلاج السرطان وحماية القلب في آن واحد

ويرى العلماء أن هذه التقنية قد تمهد الطريق لنقل فحوصات الكشف عن السرطان من المختبرات المتخصصة إلى المنازل، عبر أجهزة بسيطة وسهلة الاستخدام.

وخلال التجارب، استخدم الفريق الجهاز لرصد "الحويصلات"؛ وهي جسيمات خلوية متناهية الصغر تشبه الفقاعات وتوجد بكميات ضئيلة جدا في الدم وسوائل الجسم الأخرى. ويُعتقد أن قياس مستويات هذه الحويصلات يمكن أن يساعد في اكتشاف الأمراض، ومنها السرطان، في مراحل مبكرة.

وأظهرت النتائج أن الجهاز استطاع الكشف عن هذه الحويصلات خلال 15 دقيقة فقط، مع حساسية تفوق الفحوصات المخبرية التقليدية بنحو 10 آلاف مرة، وفقا للعلماء.

كما اختبر الفريق الجهاز على 170 عينة من مصل الدم البشري، وتمكن من التمييز بين عينات المصابين بسرطان الرئة المبكر والعينات السليمة بدقة بلغت 95%، مقارنة بنحو 75% لطرق تقليدية مستخدمة في المختبرات.

ورغم النتائج الواعدة، أكد العلماء أن الجهاز لا يزال في مرحلة النموذج الأولي، ويحتاج إلى مزيد من التطوير الهندسي والتجارب السريرية قبل اعتماده للاستخدام الواسع في العيادات أو المنازل.

وأشار الفريق، في الدراسة المنشورة بمجلة Nature Photonics، إلى ضرورة إجراء اختبارات على نطاق أوسع للتأكد من فعالية التقنية لدى أعداد أكبر من المرضى وفي ظروف متنوعة.