ابتكر فريق من العلماء جهاز استشعار من الماس يسهّل على الأطباء اكتشاف انتشار السرطان داخل الجسم.
وطور العلماء في جامعة وارويك جهازا محمولا قادرا على تتبع الجسيمات المغناطيسية الدقيقة التي تُحقن في الجسم، موفرا بديلا آمنا وغير سام للمتتبعات والأصباغ المشعة المستخدمة حاليا في المستشفيات.
ويعدّ انتشار الخلايا السرطانية من الورم الأصلي إلى أجزاء أخرى من الجسم أحد أخطر التحديات في علاج السرطان، وغالبا ما يحتاج الأطباء إلى تحديد ما إذا كان السرطان قد وصل إلى الغدد الليمفاوية، التي تصفّي السوائل من المواد الضارة، حيث تُوجّه نتائج الفحوص قرارات الجراحة والعلاج اللاحق.
وتوضح النتائج كيف يمكن للماس أن يُستخدم لبناء جهاز استشعار عالي الحساسية، قادر على اكتشاف سائل المتتبع المغناطيسي الذي يُحقن في الورم. ويعمل هذا السائل، المكوّن من جسيمات نانوية من أكسيد الحديد، على الانتقال مع الخلايا السرطانية، كاشفا ما إذا كانت قد وصلت إلى الغدد الليمفاوية.
وقال الباحث الرئيسي أليكس نيومان، طالب الدكتوراه في قسم الفيزياء بجامعة وارويك: “تحسّن هذه الأداة طريقة اكتشاف الأطباء للسرطان أثناء الجراحة بالمنظار والجراحة الدقيقة بالثقب”.
وأشار نيومان إلى أن حجم رأس المستشعر تم تقليصه إلى 10 ملليمترات فقط، ما يجعله صغيرا بما يكفي للاستخدام في التنظير والجراحة بالمنظار، مع قدرة عالية على اكتشاف جزء واحد فقط من مائة من الجرعة النموذجية لسائل التتبع.
ويستخدم التصميم ماسة بقياس نصف ملليمتر مكعب مع مغناطيس دائم صغير، ما يلغي الحاجة إلى إلكترونيات ضخمة، ويسمح باستخدام المستشعر يدويا داخل غرف العمليات.
وأوضح البروفيسور جافين مورلي، قائد فريق البحث: “تمكنا من تحقيق هذا الإنجاز بفضل مراكز النيتروجين الشاغرة داخل الماسة، التي تسمح باكتشاف تغيرات طفيفة جدا في المجال المغناطيسي، مع منح الماسة لونا ورديا جذابا”.
وأضاف أن لهذه التقنية تطبيقات تتجاوز المجال الطبي، بما في ذلك في المركبات الفضائية وطاقة الاندماج.
وأشار العلماء إلى أن التقنيات الحالية لتتبع خلايا السرطان تعتمد على مواد تتبع إشعاعية أو أصباغ زرقاء قد تسبب تحسسا لبعض المرضى، ويأمل الأطباء أن يساعد مستشعر الماس الجديد في تجنب هذه المضاعفات.
نشرت الدراسة في مجلة Physical Review Applied.
