ابتكار خيط أسنان قد يساعد على اكتشاف السرطان وقياس مستوى التوتر
ويقول فريق بحثي من جامعة "تافتس" في بوسطن إنهم صمموا نظاماً مبتكراً لخيط الأسنان قادراً على تتبع حالات صحية متعددة، أبرزها التوتر والسرطان.
ويعتمد هذا الابتكار على قياس مستوى هرمون الكورتيزول، المعروف بأنه الهرمون المرتبط بالتوتر في الجسم.
وفي هذا السياق، يوضح أستاذ الهندسة الكهربائية والحاسوبية البروفيسور سمير سونكوسال قائلاً: "لم نرغب في أن تكون عملية القياس ذاتها مصدراً جديداً للقلق، لذا فكرنا في تصميم جهاز يصبح جزءً من روتين الحياة اليومي، وبما أن الكورتيزول يظهر في اللعاب، بدا خيط الأسنان خياراً طبيعياً لأخذ عينة يومية بصورة غير مزعجة".
ونشر سونكوسال وفريقه البحثي نتائج هذا العمل الجمعة في مجلة "المجمع الكيماوي الأميركي للمواد والواجهات التطبيقية" ACS Applied Materials and Interfaces.
ما يلفت الانتباه إلى أن تصميم خيط الأسنان الجديد لا يختلف من ناحية الشكل عن الخيوط التقليدية المتوافرة في الصيدليات، مما يجعله مألوفاً وسهل الاستخدام دون أي تعقيد.
كيف يمكن أن تخفي هذه البساطة تقنية متقدمة قادرة على تحليل اللعاب؟
يعمل الجهاز من خلال التقاط كمية صغيرة من اللعاب عبر فتحة دقيقة في الخيط، حيث تنتقل العينة إلى مقبض الأداة. هناك، تنتشر العينة على شريحة مزودة بموصلات كهربائية قادرة على قياس مستوى الكورتيزول بدقة.
ويستخدم الابتكار تقنية تدعى "بوليمرات مطبوعة جزيئياً والمكهربة"، والتي تقوم بالتعرف إلى الكورتيزول. وتشير الجامعة إلى أن هذه التقنية تشبه عمل الجبس الطبي، الذي يأخذ شكل الجزء المغطى به، إذ تترك الجزيئات بصمتها داخل البوليمر، مما يسهل التعرف إليها لاحقاً. وتندرج مواد مثل البلاستيك والمطاط تحت هذا النوع من البوليمرات.
وقد أوضح الباحثون أن هذا القالب الجزيئي لا يقتصر دوره على رصد الكورتيزول بل يمكن استخدامه كذلك لاكتشاف جزيئات أخرى في اللعاب، مثل مؤشرات السكر لدى مرضى السكري، أو مؤشرات الإصابة بالسرطان. وربما يكون قادراً على كشف مشكلات صحية عدة في آن واحد.
ويبرز سونكوسال الفرق بين هذه التقنية والمستشعرات الحيوية التقليدية، قائلاً "عادة ما تطور أجهزة الاستشعار الحيوي باستخدام الأجسام المضادة أو مستقبلات أخرى تلتقط الجزيء المستهدف. وبمجرد اكتشاف علامة حيوية، يتطلب الأمر كثيراً من العمل في الهندسة الحيوية لتصميم الجزيء المستقبل وربطه بجهاز الاستشعار".
وأشار إلى أن تقنية "بوليمرات مطبوعة جزيئياً والمكهربة" "لا تعتمد على استثمارات كبيرة في تصنيع الأجسام المضادة أو المستقبلات. فإذا اكتشفت علامة جديدة للإجهاد أو لأي مرض أو حالة أخرى، يمكنك ببساطة إنشاء قالب بوليمري خلال فترة زمنية قصيرة جداً".
من جانبه يؤكد فريق البحث أن أداء أجهزة الاستشعار هذه لا يقل دقة عن أفضل الأجهزة المتوافرة في السوق، مشيرين إلى أنهم يعملون حالياً على تأسيس شركة ناشئة تهدف إلى تحويل هذا الابتكار إلى منتج تجاري يمكن طرحه في الأسواق قريباً.
لكن، وعلى رغم هذه النتائج الواعدة، يلفت سونكوسال إلى أن هناك تفاوتاً طبيعياً في مؤشرات اللعاب بين الأفراد، وهو أمر يجب أخذه بالحسبان عند استخدام هذا النوع من الأجهزة.
ويختتم بالقول "صحيح أن فحوصات الدم هي المعيار الذهبي للتشخيص الدقيق، لكن بعد التشخيص وبدء العلاج، يمكن لهذا المستشعر أن يوفر وسيلة سهلة لمراقبة الحالة الصحية مثل أمراض القلب، مما يتيح التدخل المبكر عند الضرورة وتحقيق نتائج أفضل".
( The Independent)
