وداعا للجراحة..أطياف الليزر وتقنية "النانو" تهزم "المرض الخبيث"

تقنية حديثة للقضاء على السرطان باستخدام أطياف الليزر والنانوتكنولوجي دون آثار جانبية ، نجح في تطبيقها فريق بحثي مصري.

ويقود الفريق الأستاذ الدكتور وليد توفيق أستاذ فيزياء الليزر ورئيس قسم تطبيقات الليزر بمعهد علوم الليزر بجامعة القاهرة والذي تم اختياره ضمن أفضل 2% من علماء العالم عامي 2021 و 2022 في مجال الفوتونيكس photonics من جامعة ستانفورد بالولايات المتحدة الأمريكية عن مجمل أبحاثه وعدد الاستشهادات العلمية .

وحول هذا الإنجاز العلمي الواعد وغيره من الأبحاث العلمية المهمة التي تخدم البشرية (مثل توظيف الليزرلتجنب مخاطر الصواعق الرعدية والحد من التغييرات المناخية ) لعالم مصري عالمي وطموحه القادم ونصيحته لشباب الباحثين ، دار حوار موقع أخبار مصر مع الأستاذ الدكتور وليد توفيق ، فماذا كشف؟

#حدثنا عن أبرز أبحاثك العلمية ؟

تركزت أبحاثي عبر 20 عاما على استخدام تطبيقات الليزر في مجالين أولا : البيئة لتتبع مسار التلوث ومعالجة تلوث المياه بالنانوتكنولوجي وقريبا معالجة تلوث التربة بنفس التقنية، ولإزالة العناصر الثقيلة بالتربة الملوثة، يجب خلط التربة بمواد تعمل بتقنية النانوتكنولوجى لتلتصق مواد النانو بالعناصر الثقيلة وبعدها يتم غسل الأرض وذلك يحتاج لرفع وعى الفلاحين والمزارعين.

وتطرقت إلى علاقة التغييرات المناخية بالزلازل وكشف التلوث المسبب لهذه التغييرات باستخدام أحدث وسائل التكنولوجية الحديثة بأشعة الليزر في المجالات البيئية المختلفة مثل الكشف عن التلوث في المياه و التربة والخضروات.

والتغيرات المناخية تعني تغيرات شديدة بالطقس لفترة طويلة مثلما ارتفعت الحرارة بأوروبا لـ50 درجة مئوية وسببت حرائق بألمانيا وانجلترا وفرنسا الصيف الماضي وجفاف لنهر الراين والتصحر وهطول الأمطار بصحراء الجزيرة الشرقية والفيضانات والجفاف يؤثران على الحركة السياحية والاقتصاد والصحة والتعليم وافريقيا لاتسهم سوى بـ5 % في التغيرات المناخية مقابل 95 %للدول الصناعية بسبب الانبعاثات الضارة والحروب .

وأتوقع اذا استمرت التغيرات المناخية أن تصل خسائر العالم 2 تريليون دولار 2025 و30 تريليون دولار عام 2075 ولذلك لابد من معالجة أسبابها ومعهد الليزر يطبق منذ 20 عاما خطة لمواجهة التغير المناخي.

ويمكن استخدام الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالتغيرات المناخية لأيام أو شهور من خلال احصاءات وتحليل بيانات الأقمار الصناعية وتفادي مخاطرها وكشف طرق غير مستغلة للسيارات لمواجهة تكدس السيارات وتقليل الانبعاثات الضارة بالمدن .

وثانيا : لي أبحاث بالمجال البيوتكنولوجي للتمييز بين الميكروبات بأطياف الليزر .
كما تم استخدام أشعة الليزر في اكتشاف أدوية مغشوشة يتم تداولها بالسوق السوداء بأسماء عالمية .

*هل يمكن أن تسبب التغيرات المناخية التي يحدثها الإنسان الزلازل و البراكين؟

-نعم، كما توقعها عالم من أكاديمية اكسفورد من 11 سنة وتم توضيح هذه العلاقة بشكل رائع من خلال بحث نُشر في مجلة Nature عام 2009 بواسطة Chi-Ching Liu من معهد علوم الأرض في Academia Sinica في تايبيه.

وفي الورقة البحثية، قدم ليو وزملاؤه أدلة مقنعة على وجود صلة بين الأعاصير التي تنطلق عبر تايوان وتوقيت الزلازل الصغيرة تحت الجزيرة.

ورأيهم في الاتصال هو أن الضغط الجوي المنخفض الذي يميز هذه المكافئات القوية للأعاصير في المحيط الهادئ كافٍ للسماح بالزلازل في أعماق القشرة بالتحرك بسهولة أكبر وإطلاق الإجهاد المتراكم.

والزلازل عبارة هزات تحدث بالقشرة الأرضية نتيجة حركة طبقات الأرض طوليا أوعرضيا أو تصادميا مما قد يسبب كسرا بالقشرة الأرضية قد يتبعه براكين أو تسونامي موجات ارتفاعها من 100-150 مترا تسبب كوارث المدن الساحلية ويشتد الزلزال بالمركز أكثر من الطبقات السطحية.

وطبقات الأرض منفصلة سمكها يصل من 150-259 كيلو وهي تهتز يوميا دون أن نشعر بها إلا اذا زادت القوة عن 2 ريختر وتفاس بجهاز السيموجراف بنظام لوغاريتمي والفرق بين قوة زلزال تركيا 7.8 درجة و 8 درجات على مقياس ريختر يصل 100 ضعف مما يبرز قوته التدميرية .

#ماذا عن أحدث تطبيقات الليزرلتجنب مخاطر الصواعق الرعدية و التقليل من التغييرات المناخية بشكل فعال؟.

بوسع شعاع ليزر قوي موجه إلى السماء أن يخلق "مانعاً افتراضياً" من شأنه تحويل مسار الصواعق.

وتم شرح التجربة الأخيرة في معامل سويسرا، ولأجل ذلك تم تركيب جهاز ليزر يدعى "مانع الصواعق بالليزر" بحجم السيارة وبوسعه أن يطلق حتى 1000 نبض في الثانية ينتج الجهاز قنوات من الهواء "المؤين" ionised مع الجسيمات المشحونة التي يمكن استخدامها لتوجيه البرق على طول شعاعها في مناطق آمنة في الصحراء.

وستجري قريبا أبحاث لاستخدامها في مصر للحماية من صواعق رعدية في أماكن استراتيجية بالمعهد القومي لعلوم الليزر -جامعة القاهرة.

#ما مدى كفاءة إزالة الأورام بأطياف الليزر ؟

نجح فريقي البحثي في استخدام الليزر والنانوتكنولوجي لإزالة أورام سرطان الثدي والكبد والكلى والرئة والفم دون تدخل جراحي لتصنيع أجسام نانونية تصل للورم بدقة ليتم تشعيعه والتخلص منه خلال أسبوعين دون آثار جانبية أو مساس بالخلايا السليمة ونفكر اذا نجح تطبيقها في استخدامها مستقبلا بالمناطق الخطرة كإزالة أورام خلايا المخ الشديدة الحساسية وكل خلية بها ذاكرة وجزء من جهاز عصبي أو حركي أومركز حركات لارادية .
واستخدام الليزر يكون أكثر دقة فى تحديد وازالة الخلية السرطانية فقط بعكس التدخل الجراحى الذى يزيل كل الخلايا المصابة وغير المصابة بالسرطان والتى كانت محيطة بالخلية السرطانية رغم انها سليمة ولكن التدخل الجراحى يعتمد على هذه الازالة الكاملة حتى للخلايا السليمة ليتم تطهير الجسم من هذه الخلايا السرطانية بشكل كامل.

وتعطي هذه الأبحاث الأمل في علاج نهائي للأورام السرطانية المختلفة خلال أسابيع بدون ألم و بدون آثار جانبية.

وحتى الآن معظم التجارب قد أجريت على فئران تجارب وفترة العلاج التام لم تتجاوز بضعة أسابيع، وكذلك بالنسبة لسرطان الكبد وسرطان الكلى، حيث يتميز استخدام طاقة الليزر بكونه ضوءا ساطعا جدا أقوى من أشعة الشمس آلاف المرات يستطيع التوغل بسهولة ودقة داخل الأورام الخبيثة لإيصال جرعات عالية من الطاقة إلى الأنسجة المستهدفة.

واستخدام الليزر وتقنية النانو يعالج الاورام الكبيرة والصعب الوصول لها جراحيا مثل اورام الكبد والكلى والرئة والفم والثدى للسيدات والرجال حيث يتم حقن المنطقة المصابة بالسرطان بجزيئات النانو والتى تلتصق بالخلايا السرطانية باستخدام اشعة الليزر ويتم تدمير الخلية السرطانيةعلى مستوى واحد نانو اى بدقة عالية للغاية و هناك فكرة مستقبلية عن استخدام الليزر وتقنية النانو فى علاج سرطان الدماغ ولن تترك اى اثار جانبية.

فهذه التقنية العلمية الجديدة لن تضر بالمريض مثل العلاج الكيماوى، فالعلاج الكيماوى يزيل كل الخلاياالسرطانية والسليمة لذا العلاج الكيماوى يؤدى لتساقط الشعر لأن الشعر هو أضعف خلايا الجسم .

ويرجع سبب انتشار مرض السرطان إلى التلوث بالعناصر الثقيلة فى الأغذية أو التربة أو الهواء ويجب أن يتجنب المواطنين شراء سلعهم الغذائية من الباعة الجائلين الموجودين بالشارع لأن الخضروات أو الفاكهة أو الخبز الذى يبيعونه معرض طوال الوقت لعوادم السيارات على الطريق وحتى هؤلاء الباعة الجائلين يبيعون الخضروات والفاكهة بسعر أرخص لانهم يشترون الخضار والفاكهة من مزارع يروى محصوله بمياه صرف زراعى أو صرف صحى وهذه المياه مليئة بالعناصر الثقيلة والتى تبقى بالنبات وتنتقل لجسم الانسان وتظل به لسنوات طويلة لذا يصاب الانسان بالسرطان

تأتى هذه التجارب ضمن خطة الجامعة لتنفيذ مبادرة الرئيس عبد الفتاح السيسي، للاستخدام التكنولوجيا الحديثة في البحث العلمي التى توليها الجامعة اهتماما بالغا برئاسة الدكتور محمد الخشت.

#هل لكم براءات اختراع ؟

-سجلت براءة اختراع من 4 سنوات في أكاديمية البحث العلمي والتكنولوجيا عن جهاز ليزر فريد من نوعه فائق السرعة 4 فيمتوثانية وطاقة تيرا/ وات يستخدم أشعة الليزر البيضاء في رفع كفاءة الخلايا الشمسية وزيادة امتصاصها لضوء الشمس .

#نصيحتكم الذهبية للشباب

أنصح الشباب بالأمل والتفاؤل وتجاوز التحديات لتحقيق الهدف،وعن تجربتي بعد حصولي على الدكتوراه سافرت لعدة دول إعارة ولمهام علمية منها ألمانيا وأمريكا واليابان وكوريا الجنوبية والسعودية لمدة 14 سنة ونجحت في كل مهامي وكنت أصنع الفرص التي تتاح لي خصيصا دون إعلانات وفق شروطي بالتواصل مع مشرفي الفرق البحثية وعرض مساعداتهم في تطوير أبحاثهم.. فمبدأي إن لم تجد بابا أو طريقا اصنع أنت الطريق .

وكلفت بتأسيس وحدة ليزر فائق السرعة في المملكة العربية السعودية ومثلت مصر ودول عديدة في مؤتمرات عالمية ونشرت بحوث كثيرة قبل العودة لنقل الخبرات لبلدي ومازلت أعلم وأتعلم .

#هل تم تكريمكم بمصر ؟

الحمد لله تم تكريمي في المعهد القومي لعلوم الليزر بجامعة القاهرة لاختياري رسميا ضمن أفضل 2% من العلماء المتميزين على مستوى العالم في مجال الفوتونيكس photonics,و ممثلا جامعة القاهرة .

ويشرفني أنني ممثلا لزملائي و لقسمي و للمعهد القومي لعلوم الليزر وأؤكد ان هذا ليس مجهود فردي - إنما مجهود مشترك مع كل أساتذتي و زملائي الذين تعاونت معهم وتعلمت منهم و طلبتي المخلصين في البحث العلمي والذين علمتهم و تعلمت منهم أيضا.. خالص الشكرلأسرتي الذين كانوا داعما أساسيا لي طوال الوقت .

وتم منحي وسام عالم ممثلا جمهورية مصر العربية وتم اختياري مشاركة مع زميلين من المغرب ومن العراق الشقيقين من 103 دولة بعدد 500000 باحث مسجل على مستوى الوطن العربي و أفريقيا.

ويعد هذا الوسام أرفع وسام علمي من ( المنصة العلمية : ARID)‏ لأبحاث مفيدة للمجتمع وتساهم في حل مشكلات الوطن .. وتعني بالأنجليزية (arab research id) وهو موقع غير ربحي أسس لتسهيل البحث العلمي في الوطن العربي .

**وتبشر أبحاث الليزر بقفزات علمية واعدة في المستقبل القريب لعلاج الأمراض المستعصية .