الصين تطور مجسات ضوئية لرصد السموم داخل جسم الإنسان

طوّر باحثون من جامعة شنيانج الصينية تقنية تعتمد على المجسات الضوئية (Optical Sensors) أو تقنيات النانو الضوئية للكشف عن الملوثات الدقيقة داخل جسم الإنسان بشكل فوري وغير جراحي ، حيث تمكن العلماء من مراقبة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة أثناء تحركها داخل الجسم، وتغيرها الكيميائي، وتحللها في نهاية المطاف.

يقول أحد المشاركين فى الدراسة إن "معظم الطرق الحالية، في رصد الجسيمات البلاستيكية الدقيقة، لا تعطينا سوى لمحة سريعة في الرصد والقياس، حيث يمكننا قياس عدد الجسيمات الموجودة في النسيج، لكن لا يمكننا مراقبة كيفية انتقالها أو تراكمها أو تحولها أو تحللها داخل الكائنات الحية بشكل مباشر."

وللتغلب على هذه المعوقات، صمم فريق جامعة شنيانغ الزراعية ما أسموه "استراتيجية التخليق المتحكم بواسطة المونومر الفلوري"، وهي جزيئات صغيرة، غالبا ما تكون غازية أو سائلة، تحتوي على روابط كربون-فلور قوية جدا، تمكنها من الارتباط ببعضها لتكوين سلاسل بوليمر طويلة.

وتعتمد هذه الطريقة على مواد يزداد توهجها عند تجمعها معا، كما يساعد هذا التصميم في الحفاظ على إشارة مستقرة ويقلل من فقدان السطوع أثناء التصوير، حيث إنه باستخدام هذه التقنية، يستطيع الباحثون ضبط سطوع الجسيمات، ولون الضوء المنبعث منها، وحجمها، وشكلها بدقة ، ولأن المادة الفلورية موزعة بالتساوي في كل جسيم، فإن كلا من البلاستيك الكامل والشظايا الصغيرة الناتجة عن تحلله تظل مرئية.

وتتيح هذه الإمكانية تتبع دورة حياة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة بالكامل، بدءا من ابتلاعها وانتقالها داخل الجسم، وصولا إلى تحولها وتحللها النهائي.

يجعل ذلك الجزيئات مرئية أثناء التصوير، وهذا يسمح للباحثين بمراقبة توزيع الجزيئات البلاستيكية الدقيقة في مختلف الأنسجة والأعضاء في الوقت الحقيقي، ورصد تراكمها، ودراسة امتصاصها الخلوي وتفاعلاتها، كما تتيح التغيرات في التألق معلومات قيمة حول نوع البوليمر، والتفاعلات البيئية، والتحلل الجزئي بمرور الوقت.

مع تزايد المخاوف بشأن التلوث البلاستيكي، فقد تلعب الأدوات التي تكشف عن كيفية تصرف الجزيئات البلاستيكية الدقيقة داخل الأنظمة الحية دورا رئيسيا في تحسين تقييمات المخاطر وتوجيه اللوائح البيئية المستقبلية.        

ويسعى المبتكرون لدمج هذه التقنية في أجهزة قابلة للارتداء أو اختبارات منزلية بسيطة تشبه فحص السكر، لتمكين الأفراد من مراقبة مستويات السموم في أجسامهم بانتظام.