جهاز* يُحوّل* *«آي* فون*» إلى* كـاشــف* للبكتيريا* والسموم
يدمج* نتائج* الاختبارات* مع* بيانات* الموقع* الجغرافي* لإعداد* خرائط* لانتشار* أماكن* الأوبئة
جهاز* يُحوّل* *«آي* فون*» إلى* كـاشــف* للبكتيريا* والسموم
توفر* الهواتف* الذكية* بإمكاناتها* العديدة* مجالاً* واسعاً* لابتكار* تطبيقات* مختلفة* تتنوع* بين* التعليم* والألعاب* والخرائط،* وغيرها،* وتسعى* أبحاث* عدة* للاستفادة* من* إمكاناتها* في* التصوير* ومعالجة* البيانات* وأدوات* الاستشعار،* لإضافة* وظائف* جديدة* إلى* أجهزة* الهاتف* التي* يحملها* ملايين* البشر* أينما* حلّوا*.
ومن* بين* هذه* المحاولات،* ابتكار* جديد* لفريق* من* الباحثين* في* جامعة* *«إلينوي*»* في* أربانا* ـ* تشامبين* بالولايات* المتحدة* الأميركية،* يُحول* هاتف* *«آي* فون*»،* عبر* الاستعانة* بتطبيق* خاص* وجهاز* حامل،* إلى* جهاز* مستشعر* بيولوجي* يتيح* للباحثين* والأطباء* الكشف* عن* السموم* ومحتويات* الأغذية،* وإجراء* الاختبارات* اللازمة* لتشخيص* الأمراض* ببساطة* وبكلفة* تقل* كثيراً* عن* المختبرات* الكبيرة،* وهو* ما* يفيد* بشكل* خاص* في* العيادات* المتنقلة* في* المناطق* النائية* والدول* النامية*.
ويستفيد* الابتكار* من* قوة* معالج* الهاتف* والكاميرا* ليتعرف* إلى* السموم* ومسببات* الأمراض* من* بكتيريا* وفطريات* وفيروسات،* كما* يمكن* أن* يكشف* عن* تلوث* المياه* الجوفية،* ومن* خلال* دمج* هذه* المعلومات* مع* بيانات* الموقع* الجغرافي* التي* يحددها* الهاتف* يمكن* إعداد* خرائط* تشير* إلى* أماكن* انتشار* التلوث* ومسببات* الأمراض،* كما* يمكن* أن* يُوفر* الجهاز* وسيلة* سريعة* للغاية* ورخيصة* لإجراء* اختبارات* تشخيص* الأمراض* أو* الكشف* عن* سبب* تلوث* المواد* الغذائية* خلال* مرحلة* الإنتاج* أو* التوزيع،* وإلى* جانب* ذلك،* يُساعد* الجهاز* المستخدمين* العاديين* في* التعرف* إلى* مكونات* بعض* الأطعمة* كاحتوائها* على* بعض* العناصر* المسببة* للحساسية،* مثل* الفول* السوداني*.
وأشار* أستاذ* الهندسة* الكهربائية* والحاسب* والهندسة* الحيوية* في* الجامعة،* براين* تي*. كانينغهام،* إلى* *«التأثير* الكبير* الذي* أحدثته* الهواتف* الذكية* في* حياتنا،* والطرق* التي* نحصل* بها* على* المعلومات* ونتواصل* بها* مع* الآخرين،* إلى* جانب* قدرتها* الفعالة* في* مجالَي* الحوسبة* والتصوير»*.
وأضاف* أنه* *«يمكن* للهواتف* أن* تُسهم* في* مراقبة* كثير* من* الحالات* الطبية،* مع* تقليل* التكاليف* إلى* حدٍ* كبير،* كما* تتيح* إجراء* عمليات* عدة* تطلب* إنجازها* في* الماضي* وجود* مختبرات* تشخيصية* كبيرة* تتمتع* بتجهيزات* عالية* وفحص* كميات* من* الدم؛* فيمكن* للهواتف* أن* تكشف* عن* جزيئات* صغيرة،* إضافة* إلى* العلامات* الدالة* على* المرض،* والحمض* النووي* )دي*.إن*.إيه**»*(.
وتابع*: *«نحن* مهتمون* بالمستشعرات* الحيوية* التي* يمكنها* أن* تعمل* خارج* المختبرات»*.
ويعتمد* عمل* الهاتف* كمستشعر* بيولوجي* على* تثبيت* تطبيق* على* الهاتف،* وجهاز* خاص* أو* حامل* يُوضع* الهاتف* في* منتصفه،* ويتضمن* الحامل* مجموعة* من* العدسات* والمرشحات* تشبه* تلك* المستخدمة* في* أجهزة* المختبرات* الفعلية،* ويتيح* الحامل* وضع* العدسات* في* وضعٍ* موازٍ* لكاميرا* هاتف* *«آي* فون*».
وتشبه* آلية* عمل* الهاتف* والحامل* طريقة* عمل* جهاز* المستشعر* البيولوجي،* وتوجد* وسط* الجهاز* بلورة* ضوئية* تعمل* كمرآة* تعكس* طولاً* موجياً* واحداً* للضوء،* بينما* ينفذ* من* خلالها* بقية* الطيف* الضوئي،* وعندما* يعلق* أي* جزيء* بالبلورة* كخلية* أو* نوع* من* البكتيريا* يتغير* الطول* الموجي* للون* الذي* تعكسه* البلورة*.
وبالمثل* يتضمن* الحامل* المستخدم* مع* الهاتف* شريحة* مجهرية* أو* ميكروسكوبية* عادية* مع* العدسات* والمرشحات* الخاصة،* وتُهيأ* الشريحة* بحيث* تتعرف* إلى* أنواع* محددة* من* الجزيئات،* وتُوضع* البلورة* الضوئية* داخل* الحامل* لتقيس* الأطوال* الموجية* للضوء،* وبعد* وضع* العينة* المطلوب* اختبارها* يُقاس* التغير* في* الطول* الموجي،* ويرصد* التطبيق* المُثبت* على* الهاتف* التغير،* وعليه* يحدد* إذا* ما* كانت* العينة* تحتوي* على* جزيئات* معينة* وبأي* كمية*.
وأثبت* فريق* البحث،* في* ورقة* علمية* نشرها* في* أبريل* الماضي،* قدرة* الهاتف* مع* الحامل* على* التعرف* الى* بروتينات* خاصة* بالجهاز* المناعي* البشري،* مع* إمكانية* تهيئته* لاستشعار* أي* نوع* من* الجزيئات* الحيوية* أو* الخلايا*.
ويستغرق* اختبار* العينة* بالهاتف* بضع* دقائق* فقط،* وإضافة* إلى* سرعته* وسهولة* حمله* من* مكان* لآخر،* يتميز* بتوفيره* النفقات،* فتتكلف* المكونات* البصرية* التي* يتضمنها* الحامل* من* عدسات* وغيرها* 200* دولار،* لكنها* تعمل* بكفاءة* أجهزة* قياس* الطيف* الضوئي* في* المختبرات* المتطورة* التي* تصل* قيمتها* إلى* 50* ألف* دولار،* وتلائم* هذه* المزايا* بشكل* خاص* الباحثين* العاملين* خارج* المختبرات* وفي* البلدان* النامية*. ويأمل* فريق* الباحثين* طرح* الجهاز* للاستخدام* خلال* العام* المقبل،* ويعمل* الفريق* حالياً* على* تحسين* عملية* تصنيع* حامل* *«آي* فون*»،* إضافة* إلى* تطوير* جهاز* مماثل* يلائم* الهواتف* العاملة* بنظام* تشغيل* *«أندرويد*»*. ويتعاون* كانينغهام* وفريقه* مع* مجموعات* أخرى* من* الباحثين* للتوصل* إلى* تطبيقات* أخرى* لاستخدام* الهواتف* كأجهزة* استشعار* بيولوجي،* منها* العمل* مع* متخصص* في* علوم* التغذية* لإجراء* اختبار* يكشف* عن* نقص* الحديد* وفيتامين* *«أ*»* لدى* السيدات* الحوامل* والأطفال،* للعمل* على* تقديم* المساعدة* في* الوقت* المناسب* لضمان* نمو* صحي* للأطفال*.
وإلى* جانب* ذلك،* يبحث* الفريق* في* الاستفادة* من* منحة* *«مؤسسة* العلوم* الوطنية*»* الأميركية* لتوسعة* التجارب* الحيوية،* التي* يمكن* إنجازها* من* خلال* الهاتف،* وسبل* تطوير* مستشعر* بيولوجي* متعدد،* إضافة* إلى* إمكانية* إجراء* اختبارات* لاكتشاف* السموم* في* بعض* المحاصيل* كالذرة* وفول* الصويا،* وغيرها* من* مسببات* الأمراض* في* المياه* والأغذية*.
|
العضو الأكثر نشاطاً هذا اليوم 
08-07-2013, 02:06 PM
المواضيع المتشابهه
العرض المتطور
