ابتكارات الليزر المجهري في مواجهة السرطان المبكر

طوّر باحثون من جامعة نوفوسيبيرسك الروسية ليزرا على شكل مرنان أسطواني مصغّر بدقة عالية، بحجم يقارب شعرة الإنسان، بهدف استخدامه في مجالي الاتصالات والفوتونيات، مع إمكانية توظيفه أيضا في التشخيص المبكر للسرطان.

قالت إحدى الباحثات المشاركات في التطوير، ناتاليا ماكاروفا، إن الهدف كان تحقيق توليد ليزري داخل مرنانات شبه أسطوانية صغيرة جدا بقطر مماثل لشعرة الإنسان، مشيرة إلى أن هذه المرنانات تتكوّن من مقاطع دقيقة من ألياف بصرية مُدمجة بأيونات عنصر الإربيوم النادر.

وأوضحت أن الألياف النشطة المستخدمة في هذا الابتكار صُنعت خصيصا في معهد الفيزياء التطبيقية في نيجني نوفجورود،  كأساس لتطوير ليزر متناهي الصغر، يمكن أن يسهم في تحسين تقنيات تشخيص السرطان ، وقد شكّلت الأساس الذي بُني عليه هذا الليزر المصغّر.

وأضافت ماكاروفا أن التصميم الأسطواني يمنح هذه المرنانات مزايا إضافية مقارنة بالشكل الكروي التقليدي، إذ يتيح تغيير أطوال موجات توليد الليزر، ما يوسّع نطاق استخداماته المحتملة. كما أشارت إلى أن الضوء داخل هذه المرنانات الدقيقة ينتقل بشكل حلزوني على طول جدار الألياف البصرية فيما يعرف بتأثير "المعرض الهامس"، ما يجعل الليزر شديد الحساسية لتغيرات درجة الحرارة ووجود الغازات ، وبيّنت أن هذا النوع من الليزر يصدر إشعاعا ضمن نطاق قريب من نطاقات عمل تقنيات الاتصالات الحديثة، ما يجعله مناسبا للاستخدام في أنظمة الاتصالات والملاحة عبر الأقمار الصناعية.

وأوضحت الباحثة أن الضيق الشديد في طيف الليزر يتيح إمكانية رصد جزيئات مفردة بدلا من تجمعاتها، ما قد يساعد في تتبع حركتها ودراسة سلوكها داخل الأنظمة الحيوية. وأضافت أن هذه الخاصية قد تفتح المجال مستقبلا للكشف المبكر جدا عن جزيئات مرتبطة بالأورام السرطانية، حتى في مراحلها الأولى قبل أن تتمكن التقنيات الحالية من رصدها.